Campioni di Marte: la lunga strada per tornare sulla Terra

Campioni di Marte: la lunga strada per tornare sulla Terra

È il sito di un antico alveo lacustre e delta fluviale che esisteva tra 3 e 4 miliardi di anni fa – quando Marte era più caldo, umido e abitabile per la vita potenziale.

La complicata rotta verso la missione di ritorno del campione su Marte prevede la collaborazione della NASA con l’Agenzia spaziale europea e partner internazionali. E data la difficoltà di questo viaggio di ritorno su più fronti dei campioni, non atterreranno sulla Terra fino al 2031, al più presto.

“La perseveranza è il primo passo nella prima missione di andata e ritorno in un altro pianeta del nostro sistema solare”, ha dichiarato Lori Glaze, direttore della divisione di scienza planetaria della NASA presso il quartier generale della NASA a Washington, durante una conferenza stampa. “Gli scienziati hanno voluto un campione di Marte da studiare per generazioni. Ora, siamo a un punto per iniziare a tentare questa straordinaria impresa.”

Roving indietro nel tempo

A differenza della Terra, Marte non ha una “superficie giovane” perché non è attiva nello stesso modo in cui è il nostro pianeta con tettonica a zolle mobili, eruzioni vulcaniche e altre cose che tendono a cancellare la storia che si trova sulla superficie terrestre. Quindi, quando Perseverance attraversa il cratere di Jezero, sarà in grado di osservare e assaggiare il passato ben conservato di Marte.

Gli scienziati stimano che l’acqua abbia riempito il cratere di impatto per formare un lago circa 3,8 miliardi di anni fa – proprio quando la vita stava iniziando sulla Terra, secondo Briony Horgan, membro del team scientifico Perseverance e professore associato di scienze planetarie alla Purdue University. Il lago era grande la metà del lago Ontario (che è largo 53 miglia e ha una profondità media di 283 piedi) e quasi altrettanto profondo.

Il delta del fiume, che ricorda il delta del fiume Mississippi, una volta alimentato nel lago, significa che il lago ha persistito a lungo. Dall’altra parte del letto del lago, si può vedere un canale fluviale in cui l’acqua viene portata via dal cratere.

Il rover di Mars 2020 cercherà fossili e segni di vita antica

Il delta potrebbe essere l’area più intrigante che Perseverance possa esplorare perché conserva il fondo del lago: fango, materiali organici, segni di vita antica e potenzialmente persino fossili di microbi potrebbero essere preservati nel fondo del delta, ha detto Horgan.

Basato sulle immagini fornite dal Mars Reconnaissance Orbiter, lanciato nel 2005, gli scienziati sanno già che ci sono minerali interessanti intorno al bordo del cratere chiamato carbonati. Sulla Terra, i carbonati preservano i fossili della vita antica. Questi carbonati segnano ciò che gli scienziati ritengono fosse una volta un antico litorale per il lago. Quando l’acqua precipitava qui, avrebbe potuto aiutare a fossilizzare la vita o le molecole organiche significandolo sotto forma di carbonati.

Mars Rover del passato ha spianato la strada al più recente esploratore della NASA Perseverance

In primo luogo, Perseverance esplorerà il delta del fiume, seguito dal bordo del cratere, e infine “scapperà dal cratere ed esplorerà il paese delle meraviglie della prima storia di Marte”, secondo Benjamin Weiss, professore di scienze planetarie presso il Massachusetts Institute of Tecnologia e uno degli scienziati di Returned Sample per la perseveranza. Weiss fa parte di un team che determinerà dove e quando raccogliere i campioni e spera di analizzarli una volta tornati sulla Terra.

I primi campioni marziani

La perseveranza ha un sofisticato sistema per raccogliere campioni, memorizzarli nella cache e riporli sulla superficie marziana. E per fare questo, il suo hardware doveva essere meticolosamente pulito sulla Terra per prevenire qualsiasi potenziale contaminazione del sito marziano con microbi dalla Terra – o fornire un falso positivo per la potenziale vita su Marte.

“È il sistema più pulito che abbiamo mai lanciato”, ha dichiarato Matt Wallace, vicedirettore del progetto Perseverance presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, in California. “La comunità scientifica è alla ricerca di tracce da miliardi di anni fa. Non vogliamo confondere quella ricerca.”

Mentre Perseverance ha la capacità di riempire 43 provette nel corso della sua esplorazione di due anni del cratere largo 28 miglia e l’area circostante, ci sarà solo spazio per 31 dei tubi di tornare sulla Terra.

La perseveranza farà cose che nessun rover ha mai tentato su Marte - e aprirà la strada agli umani

Quindi il team scientifico, che comprende centinaia di persone, dovrà lavorare insieme su quando e dove raccogliere i campioni. La differenza nella quantità di campioni che il rover può raccogliere rispetto a quelli che restituirà fornisce agli scienziati un po ‘di spazio di manovra nel caso in cui decidessero di abbandonare un campione per uno migliore.

Ma una volta riempiti, i tubi non possono essere svuotati.

“La chiave di questa missione sarà identificare campioni così avvincenti che non possiamo permetterci di lasciarli, quindi è indispensabile che le missioni debbano andare a prenderli”, ha detto Weiss. “Stiamo selezionando questi per l’umanità, quindi dobbiamo assicurarci che siano i più eccitanti”.

La NASA ha appena aperto un campione incontaminato di rocce lunari

Gli scienziati cercheranno modelli o trame nelle rocce che agiscono come registrazioni della vita – simili ad alcune delle più antiche rocce conosciute sulla Terra nell’Australia occidentale da 3,48 miliardi di anni fa.

Il team scientifico di Perseverance in realtà visitato e studiato queste rocce per preparare la missione. Ad esempio, i microbi presenti sul fondo di uno specchio d’acqua formano un film che crea uno strato distinto tra l’acqua e il fango.

Nel corso del tempo, queste forme formano rocce stratificate chiamate stromatoliti.

“Il posto migliore in cui cercare la vita è un posto dove pensi che la vita possa esistere”, ha affermato Ken Farley, scienziato del progetto Perseverance presso il California Institute of Technology. “L’attuale superficie di Marte è troppo fredda e troppo secca per qualsiasi vita che sappiamo esistere. Miliardi di anni fa, faceva molto più caldo con l’acqua superficie. Le rocce deposte in quel momento erano in ambienti abitabili e le registrano “.

Il granello di polvere di luna singola raccolto durante l'Apollo 17 preserva milioni di anni di storia & # 39;

I campioni lunari restituiti sulla Terra dalle missioni Apollo hanno cambiato la nostra comprensione della luna negli ultimi 50 anni, incluso il modo in cui potrebbe essersi formata.

Weiss ha lavorato alla ricerca usando i campioni raccolti durante gli ultimi anni del programma Apollo. Alcuni sono rimasti sigillati per 50 anni fino a quando non sono state sviluppate nuove tecnologie e strumenti per aiutarli a capirli meglio.

Weiss vuole adottare lo stesso approccio riguardo ai campioni di Marte.

“Non possiamo rimanere intrappolati selezionando campioni solo in base a ciò che gli strumenti attuali possono misurare”, ha detto Weiss. “Non possiamo immaginare come possano essere gli strumenti tra 100 anni. Ma se proviamo da luoghi che potrebbero essere abitabili, li manterremo interessanti per gli anni a venire.”

Restituzione dei campioni sulla Terra

Raccolta di campioni su Marte la superficie è solo il primo passo.

“È un concetto davvero complesso per riportarli indietro”, ha detto Glaze. “Richiederà più passaggi e più lanci.”

Sebbene la linea temporale sembri estesa, rispetto al normale ritmo delle missioni che si lanciano su Marte per viaggi di sette mesi quando è allineato con la Terra sullo stesso lato del sole, questi lanci sono mirati a stabilire le orbite giuste, i tempi di arrivo e le partenze da Marte basato sui tempi necessari e persino sulle stagioni.

Nel 2026, la NASA e l’ESA lanceranno il lander e il razzo Mars Ascent Vehicle con il Sample Fetch Rover. La perseveranza assisterà e condividerà le immagini dell’atterraggio di questa navicella spaziale su Marte quando si verificherà nel 2028 – una prima.

Lancio su Marte: la NASA invia il rover Perseverance nello spazio

Il lander rilascerà il rover fetch sulla superficie marziana. Questo piccolo rover, simile ai precedenti rover della NASA, raccoglierà i campioni e li riporterà al lander. È possibile che Perseverance possa consegnare anche i campioni stessi.

Il rover di recupero dovrà funzionare rapidamente nel corso di otto mesi durante la primavera e l’estate marziana prima che la polvere dell’inverno oscuri l’atmosfera. Questo leggero “passeggino di dune marziane” sarà progettato per la velocità per raggiungere i suoi obiettivi, ha affermato David Parker, direttore dell’esplorazione umana e robotica presso l’Agenzia spaziale europea.

Questa illustrazione mostra un concetto di come potrebbe apparire un rover che preleva campioni di roccia e suolo su Marte per tornare sulla Terra.

I campioni verranno trasferiti sul veicolo in salita e esploderanno dalla superficie di Marte – un altro primo a cui sarà assistito da Perseveranza.

Il veicolo in salita si incontrerà con un veicolo spaziale dell’ESA in orbita su Marte e sparerà fuori da un contenitore di dimensioni calcistiche contenente i campioni. L’orbita dell’ESA catturerà il container durante questo passaggio tra i veicoli spaziali e torna indietro verso la Terra.

Questa illustrazione mostra un concetto di come il NASA Mars Ascent Vehicle, che trasportava campioni, potesse essere lanciato dalla superficie di Marte.

Vicino alla Terra, un carico utile della NASA sull’orbita inserirà il contenitore di campioni in un veicolo di entrata che può essere distribuito dall’orbita e atterrerà i campioni sulla Terra nel 2031.

I campioni atterreranno nello Utah e saranno trasportati in una struttura solitamente associata alla gestione dei rischi biologici.

Questa illustrazione mostra un concetto per un veicolo di risalita su Marte (a sinistra) che rilascia un contenitore di campioni (a destra) in alto sopra la superficie marziana.

Quindi, scienziati di tutto il mondo saranno in grado di studiare e analizzare le proprietà chimiche e fisiche di questi campioni di roccia e suolo per Marte, alla ricerca di segni di vita passata.

“Questa è la manifestazione di molti sogni e aspirazioni degli scienziati”, ha affermato Thomas Zurbuchen, amministratore associato della direzione della missione scientifica della NASA. “I campioni di Marte hanno il potenziale per cambiare profondamente la nostra comprensione della vita.”

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