L’esplorazione di Marte

Il 20 luglio 1969 è avvenuto il primo storico allunaggio e con esso è iniziata l’era dell’esplorazione umana del cosmo.
Cinquant’anni dopo quest’evento il desiderio di esplorazione non si è placato e davanti a noi si presenta la prossima grande impresa dell’esplorazione spaziale: mandare degli astronauti su Marte.
In questo primo articolo della serie ripercorreremo le missioni di esplorazione di Marte dal 1960 al 2000.

La prima missione ad avere successo fu la sonda NASA Mariner 4, del 1964, che raccolse le prime immagini ravvicinate della superficie durante il sorvolo del pianeta.

Trovò un mondo pieno di crateri con un’atmosfera molto più sottile di quanto fosse atteso; da questo primo esame molti scienziati conclusero che Marte fosse un mondo “morto”, dal punto di vista sia geologico sia biologico.
La NASA continuò il programma Mariner con un altro paio di sonde per il sorvolo ravvicinato (Mariner 6 e Mariner 7), che raggiunsero il pianeta nel 1969 e con la sonda Mariner 9 che fu la prima a orbitare intorno a Marte nel 1971. Raccolse informazioni inedite sul Pianeta Rosso, rivelando la presenza di grandi vulcani sulla superficie marziana, di enormi sistemi di canaloni e di indizi del fatto che un tempo c’era  dell’acqua.

Nel 1971 l’Unione Sovietica inviò con successo Mars 2 e Mars 3.
Entrambe trasportavano un lander e arrivarono su Marte nel 1971. Il lander di Mars 2 entrò nell’atmosfera marziana con un angolo troppo ripido e venne distrutto, mentre il lander di Mars 3 funzionò solo per 15 secondi dopo l’atterraggio.
Queste missioni chiaramente non furono di grande rilevanza per i dati raccolti su Marte, ma assumono importanza in quanto i lander di Mars 2 e 3 furono i primi manufatti terresti a toccare la superficie marziana.

L’esplorazione del pianeta negli anni 70’ continuo con le due sonde Viking della NASA, del 1976, che entrarono nell’orbita di Marte e inviarono un lander che effettuò con successo un atterraggio morbido sulla superficie del pianeta.
Queste due missioni fornirono le prime immagini a colori e dettagliati dati scientifici. 
Mentre la capsula del Viking 1 stava cercando un punto di atterraggio adatto per il lander, il 25 luglio 1976 fotografò una zona nella regione Cydonia dall’apparente aspetto di un volto umano, che, anche a causa della didascalia originale assegnata dalla NASA alla formazione, venne soprannominata la “faccia su Marte” o “Sfinge marziana.

Solo nel 1998  fu possibile dirimere in modo inequivocabile la questione, quando la sonda Mars Global Surveyor della NASA scattò di nuovo una foto della zona, ma a risoluzione enormemente maggiore e in condizioni di illuminazione differenti: ciò permise di chiarire una volta per tutte che la “faccia marziana” era solo un gioco di ombre, e che l’oggetto fotografato non era altro che una montagna.

Negli anni 80’ l’Unione Sovietica lanciò le sonde Phobos 1 e 2 per studiare Marte e le lune Phobos e Deimos. Le comunicazioni con Phobos 1  si interruppero mentre era in rotta verso Marte, mentre Phobos 2 riuscì a fotografare Marte e Phobos; tuttavia la missione fallì poco prima di inviare due lander sulla superficie di Phobos.

L’esplorazione continuò con il lancio Mars Global Surveyor il 7 novembre 1996 e il Mars Pathfinder un mese dopo, entrambi NASA.
La Mars Global Surveyor entrò in orbita il 12 settembre 1997 e dopo un anno e mezzo iniziò la mappatura, nel marzo 1999.
La sonda osservò il pianeta da una bassa altitudine, vicino ad una passante sopra i poli lungo un intero anno marziano (equivalente a circa due anni terrestri).  La missione ha permesso di studiare l’intera superficie del pianeta, la sua atmosfera e i dati raccolti sono stati maggiori di quelli raccolti da tutte le altre sonde precedenti.

Mars Pathfinder invece atterò in un’antica pianura fluviale nell’emisfero nord chiamata Ares Vallis, che è tra le zone più rocciose del pianeta.
La sonda comprendeva un piccolo rover controllato da remoto chiamato Sojourner, che viaggiò per alcuni metri attorno al sito di atterraggio studiando le rocce.
Il rover esplorò la superficie di Marte in un modo che era stato eseguito precedentemente solo dai due rover Lunochod russi sulla Luna 30 anni prima.

Dopo i successi del Global Surveyor e del Pathfinder, tra il 1998 e il 1999 ci fu un’altra serie di fallimenti: l’orbiter giapponese Nozomi, il Mars Climate Orbiter, il Mars Polar Lander e i penetratori Deep Space 2 della NASA non portarono a termine la missione.

L’episodio riguardante il Mars Climate Orbiter è particolarmente famoso: Il Mars Climate Orbiter venne distrutto quando, invece di posizionarsi ad una altezza di 140—150 km dalla superficie di Marte, si inserì nell’atmosfera marziana ad una altezza di soli 57 km. La sonda venne distrutta dagli stress causati dall’attrito presente a quella altezza con l’atmosfera.
Si scoprì in seguito che alcuni dati erano stati calcolati a Terra in base all’unità di misura del Sistema consuetudinario statunitense (libbra-forza/secondi), e riferiti al team di navigazione, che invece si aspettava i dati espressi in unità di misura del Sistema internazionale  (newton/secondi). Il costo totale della missione, tra satellite e sonda sul terreno, fu di 328 milioni di dollari.