MARTE...
IL PIANETA ROSSO
Incontro del 14 feb 2017 _classe
4^F_Missione nello Spazio
COME AVVENIVANO LE PRIME OSSERVAZIONI
??
• GLI ASTRONOMI ERANO ESPOSTI A QUALSIASI CONDIZIONE
CLIMATICA;
• UTILIZZO DI STRUMENTI DI BASSA SENSIBILITA';
• DISPONEVANO DI SUPPORTI DI CALCOLO POCO PRECISI;
• OSSERVAZIONI SOSTANZIALMENTE INDIVIDUALI;
• ASSENZA DI COLLABORAZIONE E COOPERAZIONE TRA
ASTRONOMI INTERNAZIONALI;
... E LE OSSERVAZIONI DI OGGI ??
• STRUMENTI DI ALTISSIMA PRECISIONE, ANCHE DISPOSTI
OLTRE L'ATMOSFERA TERRESTRE;
• SUPPORTI INFORMATICI E DI CALCOLO HI – TECH;
• GRANDE COLLABORAZIONE INTERNAZIONALE;
• POSSIBILITA' DI SCAMBIARE DATI ED IMMAGINI ATTRAVERSO
LA RETE INTERNET
DALL'OSSERVAZIONE DA TERRA...
... ALL'OSSERVAZIONE
DALLO SPAZIO
Evoluzione degli strumenti di
osservazione: dai cannocchiali ai
telescopi fino ad arrivare alle
sonde
1877
UN PRIMO INTERESSE
PER IL PIANETA MARTE
1890
SCHIAPARELLI DISEGNA MARTE, RAPPRESENTANDO QUELLI CHE EGLI
DEFINISCE “CANALI”
1892
E. BARNARD DISEGNA MARTE SECONDO LE SUE
OSSERVAZIONI
DIFFERENZE TRA LE DUE OSSERVAZIONI
Dai disegni di Schiaparelli e di Barnard si può notare
che le osservazioni dei due astronomi sono diverse,
quindi si può facilmente intuire che i dati ottenuti
sono soggettivi e non oggettivi
SOSPENSIONE DELLE OSSERVAZIONI DI
MARTE DURANTE LE DUE GUERRE
MONDIALI
1965
VIENE LANCIATA LA SONDA SPAZIALE MARINER 4 E SI OTTENGONO
LE PRIME FOTOGRAFIE DI MARTE
1971
LA SONDA MARINER 9 COMPIE
UN'ORBITA INTORNO A MARTE
1976
VIENE LANCIATA LA MISSIONE VIKING
1 E 2 CON LO SCOPO DI
CERCARE VITA SU MARTE
1980
NEGLI ANNI OTTANTA
FALLISCONO DUE
IMPORTANTI
MISSIONI
AMERICANE:
PHOBOS E MARS
OBSERVER.
1990
VENGONO LANCIATE LA MARS GLOBAL SURVEYOR E LA MARS
PATHFINDER
1997
PRIME IMMAGINI DAL
TELESCOPIO HUBBLE
2003
VENGONO LANCIATE LE SONDE SPIRIT,
OPPORTUNITY E MARS EXPRESS
ExoMars 2016 arriva su Marte
Lo scorso 19 ottobre la missione europea ExoMars 2016 ha
raggiunto con pieno successo l’orbita marziana, 13 anni dopo Mars
Express con l’obiettivo di posare sulla superficie del pianeta rosso
il lander sperimentale Schiaparelli.
Partita il 14 marzo 2016 la sonda di ESA ha attraversato la distanza
Terra-Marte senza particolari problemi. Tre giorni prima della manovra
di inserzione orbitale il modulo sperimentale Schiaparelli è stato
rilasciato dalla nave madre e ha proseguito in totale autonomia il suo
tuffo verso Meridiani Planum.
Schiaparelli è una
piattaforma di test per
validare tecnologie chiave
in vista della seconda parte
della missione ExoMars,
con partenza nel 2020, che
vedrà ESA impegnata nel
tentativo di portare su
Marte il suo primo rover di
sempre.
TGO/ExoMars ha completato con successo la manovra di
frenata e la sua orbita attorno a Marte è precisa e nominale.
L’orbiter funziona perfettamente ed è in contatto quotidiano con il
Flight Control Team di ESOC a Darmstadt.
Nonostante l’attenzione dei media sia stata concentrata quasi
unicamente su Schiaparelli, ESA ha centrato l’obiettivo di portare
una missione importante e dagli obiettivi estremamente affascinanti
attorno a Marte dove dovrebbe operare fino ad almeno il 2022.
Il lander di discesa misura 2,4 metri di altezza incluso lo scudo
termico (1,65 m senza scudo) ed ha una massa di 577 kg.
Lo scudo termico è realizzato con materiale ablativo Norcoat Liège, e
la struttura della “conchiglia” è realizzata con un sandwich di alluminio
e CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer).
Il paracadute supersonico ha un diametro di 12 metri.
La manovra di atterraggio ExoMars con tre gruppi di tre motori ad
idrazina (400 N ciascuno) operati con impulsi modulati.
La fonte energetica è un pacco
batterie non ricaricabili per una vita
utile di circa 3 giorni.
Le comunicazioni con ExoMars/TGO
sono possibili grazie ad un sistema
radio UHF dotato di due antenne.
A bordo di Schiaparelli sono stati installati vari esperimenti scientifici:
•DREAMS (Dust Characterisation, Risk Assessment, and Environment
Analyser on the Martian Surface) ha il compito di studiare l’ambiente
marziano ed è quindi dotato di vari sottosistemi per studiare direzione
e velocità dei venti (MetWind), umidità (DREAMS-H), pressione
(DREAMS-P), temperatura (MarsTem), la trasparenza dell’atmosfera
(SIS) ed suoi campi elettrici (MicroARES)
•AMELIA raccoglierà invece dati scientifici durante la manovra di
discesa;
•COMARS+ misurerà le temperature di varie zone del “coperchio”
posteriore della conchiglia contenente ExoMars durante il rientro
atmosferico;
•INRRI, è un riflettore laser che usato per localizzare con precisione il
modulo una volta arrivato sulla superficie, ed il solo che sarà
disponibile anche dopo l’esaurimento delle batterie (si tratta di un
riflettore, passivo).
Schiaparelli, durante la sua corsa incandescente attraverso gli strati
alti dell’atmosefera marziana è stato seguito dall’orbita di due satelliti:
TGO stesso, che registrava la telemetria vera e propria e Mars
Express di ESA, che però si è limitato ad ascoltare e registrare il
semplice segnale radio, per calcolare lo spostamento doppler della
frequenza di trasmissione, e da questo dedurre le accelerazioni e
decelerazioni tipiche dei vari momenti della discesa.
I dati ricevuti dall’orbiter TGO
mostrano un’accensione
dei thrusters estremamente
breve (3-4 secondi al
massimo) rispetto ai 30
secondi attesi, non si è in
grado di confermare la causa
tecnica di Schiaparelli,
il lander si è schiantato sulla
superficie di Marte.
Trace Gas Orbiter (TGO) dimensioni di circa 3 x 3 x 2 metri, circa
17,5 metri di pannelli solari capaci di generare 2 kW di potenza,
massa totale al lancio di 4332 kg (incluso Schiaparelli).
Il satellite opererà da una quota media di 400 km dalla superficie
marziana. Costruito da Thales Alenia Space.
Scopo primario è lo studio della composizione atmosferica marziana
grazie ad un ricco corredo di strumenti scientifici che vedono
un’importante partecipazione italiana.
Le comunicazioni verso terra sono garantite
da un sistema a radiofrequenza da 65 W o
potenza operante in banda X (7250 – 8200
Mhz) e dotato di un’antenna ad alto
guadagno da 2,2 metro di diametro e 3
antenne a basso guadagno. A bordo si trova
anche un ricetrasmettitore UHF Electra,
fornito da NASA, per comunicare con gli
attuali ed i futuri lander sulla superficie.
Il “fine missione” nominale è previsto per il
2022.
Gli strumenti scientifici a bordo di TGO sono:
•Atmospheric Chemistry Suite (ACS): Questo set di tre strumenti operanti
nell’infrarosso per studiare la struttura dell’atmosfera di Marte. ACS è
complementare a NOMAD estendendone la copertura nella banda dell’infrarosso,
e scattando immagini del Sole per meglio analizzare i dati raccolti durante le
occultazioni solari;
•Colour and Stereo Surface Imaging System (CaSSIS): fotocamera ad
alta risoluzione (5 metri/pixel) capace di raccogliere immagini a colori e
stereografiche. CaSSIS fornirà un contesto geolgico e dinamico alle zone dalle
quali potrebbero provenire particolari emissioni di gas;
•Fine Resolution Epithermal Neutron Detector (FREND): E’ un
detector di neutroni che mapperà la presenza di idrogeno nel suolo di Marte fino
ad una profondità di un metro, rivelando eventuali depositi di ghiaccio d’acqua in
prossimità della superficie;
•Nadir and Occultation for Mars Discovery (NOMAD): NOMAD
combina tre spettrometri (due infrarossi e uno ultravioletto) capaci di captare la
composizione atmosferica con un altro grado di precisione.
Grazie per l’attenzione!
