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Ingenuity si prepara al volo

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di Luciana Ziino 

Manca davvero poco al primo volo di Ingenuity su Marte, il piccolo elicottero messo a punto dalla NASA per solcare i cieli del pianeta rosso.

Ricorderete tutti l’emozionante arrivo di Perseverance sul suolo marziano, il 18 febbraio scorso. Nel ventre di Perseverance viaggiava anche Ingenuity, il drone elicottero il cui nome significa ingegnosità.

Adesso stiamo per assistere a un altro momento storico, quello in cui per la prima volta un velivolo progettato dall’uomo effettuerà un volo controllato e motorizzato su un pianeta diverso dalla Terra.

O almeno tenterà di farlo. Perché volare su Marte non è affatto facile: se è vero che sul pianeta rosso la gravità è più bassa (circa un terzo di quella terrestre), la sua atmosfera è molto rarefatta, avendo una densità pari a solo l’1% di quella del nostro pianeta. Ecco perché le pale di Ingenuity dovranno ruotare molto più rapidamente di quanto sarebbe richiesto ad un analogo elicottero sulla Terra.

Ma le difficoltà per Ingenuity non finiscono qui: Marte, essendo più lontano dal Sole, riceve durante il giorno una quantità di energia solare inferiore (più o meno la metà di quella che arriva sulla Terra), mentre durante la notte le temperature possono scendere a meno 90 gradi Celsius. Sarà quindi un’ulteriore sfida per il piccolo elicottero della NASA resistere a queste difficili condizioni climatiche.

Il team della NASA ha già scelto il luogo dove Ingenuity prenderà il volo: un’area di 100 metri quadri all’interno del cratere Jezero, pianeggiante e priva di ostacoli. È qui che si sta dirigendo Perseverance ed è da qui che inizierà il complesso e delicato processo di dispiegamento dell’elicottero. Processo che durerà sei sol [1].

Immagine catturata dallo strumento High Resolution Imaging Experiment (HiRISE) a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter della NASA che mostra l’area dove il team di Ingenuity Mars Helicopter tenterà i voli di prova. Crediti: NASA / JPL-Caltech / University of Arizona

Nel primo sol verrà rimosso il blocco che fino a questo momento ha tenuto Ingenuity saldamente ancorato contro la pancia di Perseverance. Nel sol successivo, tramite l’attivazione pirotecnica di un dispositivo tagliacavi, il braccio che trattiene Ingenuity inizierà a fare ruotare l’elicottero dalla sua posizione orizzontale. Nello stesso momento due delle quattro gambe del drone verranno dispiegate. Durante il terzo sol, un piccolo motore elettrico farà ruotare ulteriormente Ingenuity, fino a portarlo in posizione perfettamente verticale. Poi, nel quarto sol sarà la volta del rilascio delle altre due gambe del drone. Il processo sarà monitorato passo dopo passo attraverso le immagini scattate dalla camera WATSON (Wide Angle Topographic Sensor for Operations and eNgineering), situata all’estremità del braccio robotico di Perseverance. Nella configurazione finale l’elicottero dovrà trovarsi sospeso a 13 centimetri dalla superficie marziana, ma ancora collegato a Perseverance tramite un singolo bullone e una ventina di piccoli contatti elettrici. Il quinto sol sarà l’ultima opportunità per caricare la batteria di Ingenuity utilizzando il rover come fonte di energia. Durante il sesto e ultimo sol previsto dal programma di dispiegamento, il team dovrà assicurarsi che le quattro gambe del drone siano ben salde sulla superficie del cratere Jezero, che il rover si trovi a 5 metri di distanza dall’elicottero e che entrambi stiano comunicando tramite le loro radio di bordo.

A questo punto, se Ingenuity sopravvivrà alla prima notte marziana senza la protezione di Perseverance, sarà pronto per ricevere, tramite il rover, le istruzioni di volo. L’elicottero metterà finalmente in moto le sue pale, facendole ruotare a 2537 giri al minuto, e decollerà dal suolo di Marte. Salendo a una velocità di 1 metro al secondo, raggiungerà i tre metri di altezza e a questa quota rimarrà sospeso per un massimo di 30 secondi, per poi scendere e atterrare nuovamente sulla superficie.

Un’illustrazione artistica che mostra l’elicottero Ingenuity della NASA in volo su Marte dopo il dispiegamento dal ventre di Perseverance. Crediti: NASA/JPL-Caltech.

Perseverance riceverà da Ingenuity i dati del primo test di volo e li manderà a Terra insieme alle immagini e i video ripresi dal rover. I dati verranno analizzati per capire se il primo volo su Marte sarà stato un successo.
Nei giorni successivi arriveranno ulteriori dati, come le immagini a bassa e ad alta risoluzione riprese dallo stesso Ingenuity, e tutte le informazioni disponibili verranno utilizzate per pianificare i test successivi.

Con Ingenuity inizierà quindi un nuovo modo di studiare i pianeti, una nuova tecnologia, che amplierà gli orizzonti della ricerca. Il 17 dicembre del 1903 i fratelli Wright effettuavano il primo volo a motore sulla Terra. Dopo più di un secolo, un pezzetto della stoffa che copriva una delle ali del loro aeroplano si trova a bordo di Ingenuity, il primo velivolo a volare su un altro mondo. Un pezzetto di stoffa che ci ricorda da dove siamo partiti e quanta strada abbiamo fatto. Un pezzetto di stoffa proiettato verso il futuro.

Crediti: NASA/JPL-Caltech

[1] Il termine Sol è utilizzato dagli astronomi per indicare la durata del giorno solare medio sul pianeta Marte (24 ore 39 minuti e 35,244 secondi, contro le 24 ore terrestri). Non va confuso con il giorno siderale marziano, cioè il periodo di rotazione del pianeta in riferimento alle stelle fisse, che vale invece 24 ore 37 minuti e 22,66 secondi (contro le 23 ore 56 minuti e 4,0905 secondi terrestri).  Fonte: Wikipedia.