Conto alla rovescia per il commissioning di MARSIS: un radar alla caccia d’acqua nel sottosuolo marziano

Mars Express in orbita intorno a Marte con l'antenna di MARSIS dispiegata
16 Aprile 2004

Gli scienziati del Team di MARSIS sono già in attesa col fiato sospeso: il 26 aprile è finalmente previsto il commissioning, cioè il test di funzionalità in gergo tecnico, dello strumento di Mars Express che più promette sorprese e parole definitive riguardo al caso “acqua su Marte”.

Ormai abituati ad ascoltare report quasi quotidiani sulle evidenze di H2O che un tempo doveva solcare la superficie del Pianeta Rosso, tendiamo a dimenticare che, eccetto per la regione polare, sempre di evidenze indirette si sta parlando: sedimenti, rocce consumate dall’azione meccanica del liquido, solfati residui di probabili antichi laghi salati. MARSIS, il radar realizzato da un team guidato da Giovanni Picardi dell’Università di Roma, farà di meglio e di più, scandaglierà il sottosuolo marziano fino a una profondità di 3, 4 forse 5 km, alla ricerca di depositi d’acqua ancora presenti sul pianeta.

Fino ad oggi sono stati sottoposti a commissioning tutti gli strumenti scientifici di Mars Express (alcuni già prodighi di risultati eclatanti), ma l’antenna di MARSIS è rimasta ripiegata sotto il modulo orbitante in attesa del fatidico test, un momento estremamente delicato per la vita dell’intera missione.

MARSIS antenna
L’antenna principale di MARSIS ripiegata

Il 20 aprile verrà aggiornato il software di bordo per la gestione dello strumento e dopo sei giorni inizieranno le operazioni di “deployment”, cioè l’apertura dell’antenna principale per un’estensione totale di 40 metri, e di quella secondaria, orientata verso il nadir dell’orbiter, con i suoi 7 metri di lunghezza.

La delicatezza estrema di questo “dispiegarsi” di lunghi elementi è dovuta al rischio di alterare i parametri orbitali per contraccolpo: in fin dei conti MARSIS è ben più ampio dei pannelli solari della sonda e gli ingegneri di volo adottano mille cautele per la stabilità dell’assetto.

Suspence e rischi del commissioning a parte, MARSIS è davvero l’asso nella manica della missione ESA. Con tecniche radio scandaglierà la superficie del pianeta rosso utilizzando basse frequenze (tra 1,3 e 5,5 MHz) durante la notte locale, mentre di giorno, quando la luce solare ionizza l’alta atmosfera e riflette le onde inviate dallo strumento, misurerà la densità di elettroni nella ionosfera.

Per la prima volta si avrà una visione “profonda” del sottosuolo marziano, dove molti ricercatori sospettano si sia depositata parte dell’acqua scomparsa dalla superficie. Attraversando i primi strati di materiale, il radar è in grado di determinare anche le variazioni di stato e quindi di discriminare tra forma liquida e forma solida (ghiaccio).

MARSIS prospecting for water
MARSIS alla ricerca dell'acqua

Inoltre MARSIS consentirà di stabilire lo spessore di sabbia in corrispondenza delle aree caratterizzate da dune, di identificare strati di sedimenti in bacini sospettati di aver ospitato laghi o oceani, e di distinguere i confini di differenti affioramenti lavici dovuti alla pregressa attività vulcanica.

A partire da giugno, l’orbiter si troverà in posizione particolarmente favorevole per studiare la calotta polare australe e i terreni stratificati circostanti. Qui MARSIS sarà particolarmente utile per ricostruire la storia dei cambiamenti climatici del pianeta e per affondare con la sua vista penetrante ben in profondità nel sottosuolo. Eventuali depositi d’acqua dovrebbero essere in questa zona ben più vicini alla superficie rispetto a quanto avviene in prossimità dell’equatore.

“Una delle prime cose che faremo sarà studiare le zone “oscure” della calotta apparentemente prive di ghiaccio rivelate dall’esperimento OMEGA”, dichiara Roberto Orosei, Co-I dello strumento all’Istituto di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica dell’INAF. “Si potrebbe trattare di ghiaccio d’acqua ricoperto di un sottile strato di polvere marziana che maschera le misure spettroscopiche. Sarà uno dei primi test per l’efficacia della nostra tecnica d’indagine e l’occasione per determinare con ancor maggior precisione morfologia, composizione e dinamica dei depositi glaciali australi”.

Il radar continuerà comunque per tutta la durata della missione le sue investigazioni e fornirà alla fine una mappa dettagliata in 3d degli strati superiori dell’intera crosta marziana: una sorta di innovativa “tomografia” dell’affascinante pianeta rosso.

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