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 INTERESSEPER 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

1980NEGLI 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.

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.

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.

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).

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.

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.

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!