L’esplorazione di Marte: Cosa ci riserva il futuro ?

Benvenuti ad un’altra puntata di questa rubrica dedicata all’esplorazione di Marte.
Nell’articolo di oggi, come già anticipato, parleremo finalmente di quello che ci riserva il futuro.
Per rendere più fruibile l’articolo parleremo di un agenzia spaziale alla volta.
Partiamo quindi con la i progetti della NASA

Raffiguarazione artistica di Perseverance su Marte

La NASA continuerà a breve il suo progetto di esplorazione con il suo nuovo rover Perseverance.
Il rover è molto simile al suo predecessore, Curiosity, ma è stato migliorato sia per quanto riguarda la mobilita e resistenza sul pianeta che dal punto di vista della strumentazione.

Raffiguarazione artistica del Mars Helicopter

Inoltre sarà affiancato dal Mars Helicopter, un piccolo drone, che andrà alla ricerca di siti di ricerca interessanti e assisterà Perseverance nella navigazione.
Il lancio è previsto per il 17 Luglio 2020, mentre l’atterraggio su Marte nel cratere Jezero è previsto per il 18 Febbraio 2021.
Tale sito è stato scelto perchè potrebbe conservare vita microbica fossilizzata, essendo nelle vicinanze di un lago prosciugato.

Perseverance ha come obbiettivi primari la ricerca di indizi della presenza nel passato del pianeta di condizioni di abitabilità e la ricerca di vita microbica del passato o attualmente vivente.

Rappresentazione artistica di Perseverance che raccoglie campioni

Inoltre raccoglierà dei campioni di suolo marziano e li conserverà al suo interno, con l’obbiettivo di portarli sulla terra con future missioni.
Questo permetterebbe ti analizzare i campioni in laboratori forniti di tutti gli strumenti più avanzati, cosa impossibile da attuare su Marte stesso.
Non meno importanti però saranno gli studi legati alle future missioni con astronauti sul pianeta rosso.

Uno dei pericolo dell’esplorazione di Marte

Perseverance studierà quindi l’ambiente dal punto di vista meteorologico e delle radiazioni per permettere di preparare al meglio l’equipaggiamento e i futuri esploratori per la missione.
Tuttavia non si limiterà a questo, ma cercherà anche possibili risorse utili come ad esempio riserve sotterranee di acqua e addirittura per la prima volta tenterà di produrre ossigeno a partire dall’anidride carbonica presente nell’atmosfera ( ad oggi il 96% dell’atmosfera di Marte è CO2).

Tecnici NASA installano MOXIE all’interno di Perseverance

Per farlo si servirà dello strumento Mars Oxygen ISRU Experiment (MOXIE), un prototipo sviluppato dal MIT e dal Niels Bohr Institute che attraverso un processo di elettrolisi, solid oxide electrolysis, porterà alla produzione di piccole quantità di ossigeno.

Schema riassuntivo del processo

Il processo in breve funziona così: l’anidride carbonica viene catturata e portata sull’elettrodo negativo che è ad alte temperature e grazie a questo scinde la CO2 in CO + O.
Dall’elettrodo l’atomo di ossigeno cattura due elettroni e quindi acquista una doppia carica negativa; dopodiché viene trasportato da un elettrolita di zirconio all’elettrodo positivo, spinto dalla differenza di voltaggio (pensate ad uno scivolo).
Una volta giunto lì dona i due elettroni e si lega ad un altro atomo di ossigeno per dare l’ossigeno molecolare O2.

Nel caso in cui l’esperimento dia i risultati sperati, una futura missione aumenterà la produzione per permettere di creare una riserva del gas necessaria ai futuri astronauti.

Schema del Lunar Gateway

I progetti della NASA non finiscono qui, infatti in programma per il prossimo futuro c’è il Lunar Gateway, una piccola stazione orbitante intorno alla Luna.
Questo nuovo avamposto avrà sia una zona abitabile, che una zona dedicata a laboratorio scientifico e di ricerca.

Rappresentazione artistica di un possibile mezzo di trasporto lunare

Il Lunar Gateway permetterà di accedere alla superficie lunare con più facilita, attraverso dei lander riutilizzabili che trasporteranno gli astronauti nei vari luoghi di interesse.
Inoltre sarà utilizzata come base per le future missioni verso Marte, sia per abituare gli astronauti a lunghi periodi lontano dalla Terra che per praticare le manovre da far compiere alla navicella per cambi di orbita.
L’inizio della costruzione della stazione è previsto nel 2022, con il lancio dei primi moduli.

Illustrazione dello Space Launch System

Come supporto ai progetti che vi ho raccontato non poteva mancare un nuovo vettore, ossia un nuovo modello di razzo.
Il Space Launch System (SLS) è molto più potente di quelli precedenti, quindi permetterà viaggi più rapidi, e cosa molto importante trasporterà molto più materiale.
Questo nuovo razzo nella sua configurazione base sarà alto 98 metri, più alto della statua della libertà, e peserà 2.5 milioni di Kg.
Inoltre avrà una capacità di spinta massima di 4 milioni di Kg, il 15% in più del famoso Saturn V usato per l’allunaggio.

Il nuovo vettore permetterà di trasportare strumenti scientifici più grandi e che quindi daranno meno complicazioni in fase di progettazione.
Oltre a questi trasporterà anche i nuovi rover e la nuova navicella Orion.

La navicella Orion

L’Orion Crew and Service Module (CMS) è costituito da due componenti principali: un modulo dell’equipaggio (Crew Module – CM) a forma di cono e un Modulo di servizio (Service Module – SM) contenente il sistema di propulsione e i rifornimenti di bordo.

Orion all’interno del nuovo razzo

Il modulo dell’equipaggio costruito dalla Lockheed Martin, conterrà da quattro a sei astronauti, a differenza dei tre che potevano prendere posto nel modulo dell’Apollo. Nonostante la somiglianza con quest’ultimo però il modulo di Orion conterrà molte tecnologie innovative, come:

• un sistema di controllo digitale di tipo glass cockpit, derivato da quello del Boeing 787 in cui le informazioni saranno mostrare su diverse display.
• la capacità di “auto-aggancio”,con la possibilità per l’equipaggio di passare al controllo manuale del veicolo in caso di emergenza.
• La capacità di creare un’atmosfera mista azoto/ossigeno (N2/O2) con pressione a livello del mare (101,3 kPa, 14,7 psi) o leggermente ridotta (da 55,2 kPa a 70,3 kPa, 8,0 psi – 10,2 psi).
• computer di bordo più moderni rispetto agli attuali veicoli spaziali.

Anche per oggi è tutto, alla prossima.