Nel breve tempo da quando il rover Perseverance della NASA è atterrato nel cratere Jezero di Marte il 18 febbraio 2021, è già entrato nella storia.
Al momento, Marte e la Terra sono ai lati opposti del Sole e i due pianeti non possono comunicare tra loro. Dopo aver lavorato senza sosta negli ultimi 216 giorni marziani, i team scientifici si stanno prendendo la prima vera pausa dall’inizio della missione.
Siamo due membri del team Perseverance e, con il rover accovacciato per i 20 giorni di congiunzione, è il momento perfetto per fare un passo indietro e riflettere sulla missione.
Perseverance ha testato tutte le sue capacità ingegneristiche, percorrendo 2,6 chilometri su terreni accidentati e scattando decine di migliaia di foto con le sue 19 fotocamere. Di tutti questi incredibili successi, ci sono tre traguardi principali di cui siamo particolarmente entusiasti: la raccolta dei primi campioni di roccia, il volo con l’elicottero Ingenuity e la pubblicazione dei nostri primi risultati scientifici sul delta del cratere Jezero.
Spedizione di ritorno
Uno degli obiettivi primari di Perseverance è quello di utilizzare il suo sistema di memorizzazione nella cache dei campioni per estrarre piccoli nuclei di roccia e sigillarli in speciali provette per campioni. Una futura missione li raccoglierà e li riporterà in un lungo viaggio interplanetario sulla Terra.
Per il primo tentativo di perforazione di Perserverance ad agosto, il nostro team ha scelto una bella roccia piatta di facile accesso con il trapano. Dopo sei giorni di valutazione del substrato roccioso – e infine di perforazione – siamo stati entusiasti di vedere un buco nel terreno e ottenere la conferma che il tubo del campione si era sigillato con successo. Tuttavia, il giorno successivo il rover ha inviato foto dell’interno del tubo e abbiamo visto che era effettivamente vuoto. Parte dell’atmosfera di Marte è intrappolata all’interno e sarà utile per studiarla, ma non è quello che sperava il team.
Alla fine, il nostro team ha concluso che la roccia stessa era molto più morbida del previsto ed è stata completamente polverizzata durante l’atto di perforazione.
Tre settimane e 550 metri dopo, ci siamo imbattuti in alcune rocce dall’aspetto promettente che sporgevano sopra la superficie rossa. Ciò suggeriva che le rocce erano più dure e quindi più facili da prelevare. Questa volta Perseverance ha estratto e conservato con successo due campioni dalla roccia grigiastra levigata dal vento.
In entrambi i siti, Perseverance ha utilizzato gli spettrometri SHERLOC e PIXL sul suo braccio per misurare la composizione delle rocce. Abbiamo trovato minerali cristallini che suggeriscono le rocce formatesi in una colata lavica basaltica, così come minerali salini che potrebbero essere la prova di antiche acque sotterranee.
Credito: NASA/JPL-Caltech.
Il primo volo
Perseverance è sicuramente molto lontano dalla Terra, ma ha un aiutante. L’elicottero Ingenuity si è staccato dal rover poco dopo essere atterrato su Marte ed è diventato il primo velivolo a volare nell’atmosfera di un altro pianeta.
L’ingegnoso dispositivo è alimentato a energia solare, pesa 1,8 kg e il suo corpo principale ha all’incirca le dimensioni di un pompelmo. Il 19 aprile 2021, l’elicottero ha effettuato il suo primo volo, librandosi a 3 metri dal suolo per 39 secondi prima di scendere verso il basso.
I voli successivi hanno testato la capacità dell’elicottero di muoversi orizzontalmente e ha coperto ogni volta distanze più lunghe, viaggiando fino a 625 metri nel suo percorso più lontano fino ad oggi.
Ingenuity ora ha volato in totale 13 volte e ha catturato foto dettagliate del terreno. Queste immagini stanno aiutando il team a decidere come aggirare gli ostacoli sulla strada verso l’eventuale destinazione del rover, un grande delta nel cratere Jezero.
Zoom sul delta di Jezero
La NASA ha selezionato il cratere Jezero come sito di atterraggio di Perseverance proprio perché consente al rover di accedere a una grande pila di rocce che si trova alla fine di una valle del fiume. Sulla base delle immagini satellitari, gli scienziati pensano che queste rocce siano costituite da sedimenti depositati da un antico fiume che scorreva in un lago circa 3,5 miliardi di anni fa. Se fosse vero, questo luogo avrebbe potuto essere un ambiente eccellente per la vita.
Tuttavia, la risoluzione dei dati satellitari non è abbastanza alta per dire con certezza se i sedimenti si sono depositati lentamente in un lago longevo o se la struttura si è formata in condizioni più asciutte. L’unico modo per saperlo con certezza era prendere immagini direttamente dalla superficie di Marte.
Perseverance è atterrato a più di 2 chilometri di distanza dalle scogliere nella parte anteriore del delta. Siamo entrambi nella squadra che si occupa dello strumento Mastcam-Z, un set di telecamere con obiettivi zoom che ci permetterebbe di vedere una graffetta dal lato opposto di un campo di calcio. Durante le prime settimane della missione, abbiamo usato Mastcam–Z per esaminare le rocce lontane. Da quelle viste panoramiche, abbiamo selezionato punti specifici da guardare più in dettaglio con la SuperCam del rover, una telecamera telescopica.
Quando le immagini sono tornate sulla Terra, abbiamo visto strati inclinati di sedimenti nelle parti inferiori delle scogliere alte 80 metri. Verso la cima abbiamo individuato massi, alcuni grandi fino a 1,5 metri di diametro.
Dalla struttura di queste formazioni, il nostro team è stato in grado di ricostruire una storia geologica vecchia di miliardi di anni, che abbiamo pubblicato sulla rivista Science il 7 ottobre 2021.
Per molto tempo – potenzialmente milioni di anni – un fiume è confluito in un lago che ha riempito il cratere Jezero. Questo fiume ha depositato lentamente gli strati inclinati dei sedimenti che vediamo nelle scogliere del delta. In seguito, il fiume è diventato per lo più asciutto tranne che per alcuni grandi eventi di inondazione. Questi eventi avevano energia sufficiente per trasportare grandi rocce lungo il canale del fiume e depositarle sopra il sedimento più vecchio; questi sono i massi che vediamo ora in cima alle scogliere.
Da allora, il clima è stato arido e i venti hanno lentamente eroso la roccia.
Confermare che c’era un lago nel cratere Jezero è il primo grande risultato scientifico della missione. Nel prossimo anno, Perseverance guiderà fino alla cima del delta, studiando gli strati rocciosi in dettaglio microscopico lungo il percorso e raccogliendo molti campioni. Quando quei campioni alla fine arriveranno sulla Terra, scopriremo se contengono segni di vita microbica che un tempo potrebbero aver prosperato in questo antico lago su Marte.
Autore
Melissa Rice, Associate Professor of Planetary Science, Western Washington University and Briony Horgan, Associate Professor of Planetary Science, Purdue University
