Proseguono i piani per la missione Sample Return della NASA

Il rover arriverà su Marte il 18 febbraio 2021 per cercare tracce dell'antica vita microbica marziana.
Con il suo braccio robotico, raccoglierà campioni di roccia e regolite dai siti più interessanti e li conserverà in contenitori ermeticamente sigillati per analisi future. Queste provette potranno essere conservate nella pancia di Perseverance o depositate sulla superficie del pianeta, in posti prefissati per un futuro recupero e ritorno sulla Terra.

Nelle fasi successive, la missione Sample Retrieval Lander consegnerà un Sample Fetch Rover (europeo) ed un Mars Ascent Vehicle (MAV) sulla superficie di Marte. Il rover recupererà i campioni e li poterà al lander. Quindi, un braccio robotico sul lander trasferirà i campioni in un contenitore incorporato nel muso del MAV che, una volta sigillato, si preparerà al primo decollo da un altro pianeta (sempre che la Cina, che ha portato a termine con successo una missione strutturata più o meno nello stesso modo sulla Luna, non arrivi prima!). Il Mars Ascent Vehicle si incontrerà nell'orbita con l'Earth Return Orbiter (ERO), che catturerà il contenitore e lo posizionerà in un'ulteriore capsula protettiva per il ritorno sulla Terra. Tutto dovrebbe avvenire entro l'inizio del prossimo decennio.

"Restituire campioni di Marte sulla Terra è stato un obiettivo degli scienziati planetari sin dai primi giorni dell'era spaziale e, il completamento di questi passaggi decisionali è un punto chiave del programma MSR ed un importante passo per trasformare questo obiettivo in realtà",  ha detto Thomas Zurbuchen, amministratore associato per la scienza presso la sede della NASA a Washington.
Riportare i campioni di Marte sulla Terra consentirà agli scienziati di tutto il mondo di esaminare il materiale in modo approfondito, utilizzando strumenti di laboratorio sofisticati troppo grandi e troppo complessi per essere inviati nello spazio. Potranno essere studiati con tecnologie non ancora disponibili per molti anni a venire, proprio come è successo per i campioni lunari delle missioni Apollo che ancora restituiscono risultati. La campagna MSR è anche propedeutica all'invio di astronauti sul Pianeta Rosso, con l'evoluzione del programma Artemis.

"MSR promuoverà significativi progressi ingegneristici per l'umanità e le tecnologie avanzate necessarie per realizzare la prima missione di successo di andata e ritorno da un altro pianeta", ha affermato Jeff Gramling, direttore del programma Mars Sample Return della NASA.

La NASA aveva istituito un comitato di revisione indipendente per il ritorno dei campioni di Marte all'inizio di quest'anno. Il rapporto, rilasciato ad ottobre, indica che ora l'Agenzia americana è pronta al passo successivo, grazie agli anni di esperienza, soprattutto nell'esplorazione del Pianeta Rosso. Il programma entra così nella Fase A, ossia nel momento in cui l'approccio tecnico alla missione deve essere finalizzato, scegliendo una strada tra l'ampia gamma di opzioni di progettazione architettonica e di sistema studiate finora.

Perseverance, il primo step nella campagna MSR

La campagna MSR richiederà tre veicoli spaziali avanzati. Il primo, il rover Mars 2020 Perseverance della NASA, è a più di metà strada nel viaggio verso Marte (vedi la nostra rubrica dedicata). Il rover trasporta un sofisticato sistema di campionamento con punta di carotaggio e tubi contenitori, che sono l'hardware più pulito mai inviato nello spazio. Questi ultimi sono una vera meraviglia dell'ingegneria. Il loro compito è estremamente importante: far arrivare sulla Terra campioni immacolati di Marte.

Grandi come le provette di laboratorio standard, i 43 tubi nel ventre del rover, devono essere abbastanza leggere ma resistenti per sopravvivere alle esigenze di un viaggio di andata e ritorno dal Pianeta Rosso. E così puliti che i futuri scienziati saranno sicuri che ciò che stanno analizzando sia marziano al 100%.

Le basi della tecnica per trasportare sulla Terra campioni da altri mondi risalgono all'Apollo 11, quando Neil Armstrong, Michael Collins e Buzz Aldrin tornarono sulla Terra con 21,8 chilogrammi di campioni dal Mare della Tranquillità della Luna, nel 1969. Ma i loro contenitori dovevano resistere solo 10 giorni, mentre le provette di Perseverance dovranno isolare e preservare il valore scientifico del loro contenuto per ben oltre 10 anni.

Crediti: NASA/JPL-Caltech

Realizzata principalmente in titanio, ogni provetta è lunga 15,2 centimetri e pesa meno di 57 grammi. Un rivestimento bianco la protegge dal riscaldamento del Sole che può potenzialmente modificare la composizione chimica dei campioni lasciati sulla superficie di Marte per il recupero. I numeri di serie incisi al laser all'esterno aiuteranno il team a identificare i tubi ed il campione stesso. Ciascuna potrà contenere circa 147 centimetri cubi di materiale.

Tutte le missioni planetarie della NASA implicano processi rigorosi per prevenire l'introduzione di materiale organico, inorganico e biologico terrestre. Ma poiché questi tubi potrebbero contenere prove di vita passata (o presente) altrove nell'universo, il team Mars 2020 ha dovuto ridurre ulteriormente la possibilità che potessero ospitare artefatti terrestri i quali potrebbero complicare il processo scientifico di analisi. "Abbiamo fatto tutto il nostro assemblaggio in un ambiente iper-pulito, che è essenzialmente una stanza pulita all'interno di una stanza pulita", ha detto Ian Clark, ingegnere dei sistemi per la pulizia delle provette al JPL. "Tra le fasi di assemblaggio, i tubi dei campioni sono stati puliti con getti d'aria filtrati, risciacquati con acqua deionizzata e puliti sonicamente con acetone, alcol isopropilico e altri detergenti esotici". Nel momento in cui i 43 tubi campione sono stati selezionati per il volo, ciascuno di essi aveva generato oltre 250 pagine di documentazione e 3 gigabyte di immagini e video.

Dei tubi a bordo di Perseverance, fino a 38 sono destinati ad essere riempiti con roccia marziana e regolite. Gli altri cinque sono "tubi testimone", pre-caricati con materiali atti a catturare contaminanti molecolari e particolati. Verranno aperti uno alla volta su Marte per osservare l'ambiente circostante principalmente vicino ai siti di raccolta dei campioni, catalogando eventuali impurità terrestri o contaminanti dalla sonda che potrebbero essere presenti durante la raccolta del campione.