Pronto ad entrare in azione il radar di Mars Express

29 Giugno 2005

ESA PR 34-2005. Dopo esser stato dispiegato e sottoposto alla prima serie di controlli, il radar MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding) a bordo della sonda orbitale dell'ESA Mars Express, è ora pronto ad entrare in azione attorno al pianeta rosso. Con l'aggiunta di questo radar, gli strumenti della sonda Mars Express per l'esplorazione dell'atmosfera, della superficie e del sottosuolo del pianeta sono finalmente al completo.

MARSIS è costituito da tre antenne: due bracci (dipolo) di 20 metri e un terzo braccio (monopolo) di 7 metri perpendicolare rispetto ai primi due. MARSIS è il primo strumento in assoluto a consentire di studiare cosa si nasconde sotto la superficie di Marte.

La delicata fase di dispiegamento delle antenne radar e tutti i successivi test di verifica dell'integrità del veicolo spaziale sono stati effettuati tra il 2 maggio e il 19 giugno, mentre il dispiegamento del primo braccio è stato completato il 10 maggio. Inceppato in un primo momento in modalità di sblocco, il primo braccio è stato successivamente rilasciato sfruttando l'energia derivata dal riscaldamento solare dei cardini.

Facendo tesoro degli insegnamenti del dispiegamento della prima antenna, il secondo braccio di 20 metri è stato dispiegato senza problemi il 14 giugno. In seguito, il team da terra dell'ESA presso l'ESOC (European Space Operations Centre) a Darmstadt, Germania, ha disposto che anche il terzo braccio venisse rilasciato il 17 giugno; quest'ultimo dispiegamento non è stato considerato cruciale e si è svolto senza problemi come previsto. La capacità di MARSIS di trasmettere onde radio nello spazio è stata sperimentata per la prima volta il 19 giungo, quando lo strumento ha superato il primo test di trasmissione.

Di notte lo strumento invia uno treno codificato di onde radio verso Marte e ne analizza gli echi caratteristici. Queste informazioni vengono utilizzate dagli scienziati per dedurre la struttura della superficie e del sottosuolo, alla ricerca, soprattutto della presenza di acqua. Ma le capacità di MARSIS non si fermano qui. Gli stessi metodi possono essere utilizzati anche per sondare la struttura degli strati più alti dell'atmosfera.

Prima di iniziare le osservazioni scientifiche, però, MARSIS deve essere sottoposto alla fase di messa in servizio, una procedura standard per qualsiasi strumento di un veicolo spaziale, necessaria per testare le prestazioni in orbita utilizzando obiettivi reali in situ. In questo caso, la messa in servizio durerà 10 giorni circa e vedrà 38 passaggi orbitali del veicolo spaziale, con inizio il 23 giugno e fine il 4 luglio.

Durante questa fase, MARSIS sarà orientato verso Marte (modalità di puntamento al nadir) dalle posizioni sull'orbita ellittica in cui il veicolo spaziale è più vicino alla superficie (attorno al pericentro) e coprirà le zone di Marte comprese tra 15° di latitudine Sud e70° di latitudine Nord. Ciò include zone interessanti quali le pianure settentrionali e la regione dei Tarsi, perciò vi è qualche possibilità di effettuare scoperte entusiasmanti fin dal principio.

Il 4 luglio, quando le operazioni di messa in servizio giungeranno al termine, MARSIS inizierà le osservazioni scientifiche vere e proprie. Nella fase iniziale, il radar funzionerà in modalità di rilevamento limitandosi ad osservare il pianeta di notte. L'osservazione notturna, infatti, favorisce l'esplorazione degli strati profondi del sottosuolo: di notte la ionosfera di Marte non interferisce con i segnali di bassa frequenza necessari agli strumenti per sondare la superficie del pianeta fino a 5 km di profondità.

Fino alla metà di luglio, il radar osserverà tutte le latitudini di Marte comprese tra 30° S e 60° N, in modalità di puntamento al nadir. Quest'area, che comprende le pianure settentrionali, potrebbe in passato aver contenuto grandi quantità d'acqua.

Le quote orbitali operative di MARSIS sono 800 kilometri per il sottosuolo e 1200 kilometri per la ionosfera. A partire dalla metà di luglio, il punto di avvicinamento massimo dell'orbita, farà il suo ingresso nel lato diurno di Marte per rimanervi fino a dicembre. Durante questa fase, usando onde radio di alta frequenza, lo strumento continuerà l'esplorazione superficiale del sottosuolo e inizierà a sondare l'atmosfera.

“Il superamento di tutti gli ostacoli tecnici incontrati nell'utilizzare uno strumento come MARSIS, che non è mai stato lanciato nello spazio prima d'ora, è stato reso possibile grazie alla magnifica collaborazione tra esperti europei e americani,” ha commentato il Professore David Southwood, Science Programme Director dell'ESA. “Gli sforzi verranno sicuramente ripagati perché, con MARSIS all'opera, qualsiasi informazione acquisiremo ci aprirà orizzonti ancora inesplorati; la sonda orbitale dell'ESA Mars Express è indubbiamente una delle più importanti missioni scientifiche su Marte mai realizzate finora,” ha concluso.

Note di redazione

Lo strumento MARSIS è frutto della collaborazione tra l'Università di Roma e il Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA di Pasadena, California. Il team che ha lavorato allo sviluppo dello strumento è guidato dal Professor Giovanni Picardi. Si tratta del primo strumento in grado di osservare il sottosuolo di Marte mediante la riflessione di microonde a bassa frequenza da parte deidiversi strati di materia. Tra gli obiettivi principali vi sono il rilevamento di ghiaccio d'acqua sotterraneo e la caratterizzazione dei terreni sottostanti gli strati sedimentari. Oltre a ciò, il radar MARSIS eseguirà una mappatura altimetrica su larga scala e fornirà informazioni sulla ionosfera del pianeta,poiché anche questa regione degli strati superiori dell'atmosfera, essendo elettricamente carica, è in grado di riflettere le onde radio.

La sonda Mars Express è stata lanciata il 2 giugno 2003 e ha raggiunto il pianeta rosso il giorno di Natale dello stesso anno. In base ai piani originari, il dispiegamento delle tre antenne del radar MARSIS sarebbe dovuto avvenire nell'aprile 2004, verso la fine della messa in servizio della sonda orbitale. Le simulazioni da computer, però, indicarono che il dispiegamento avrebbe potuto causare la sferzata all'indietro dei bracci che avrebbero potuto danneggiare il veicolo spaziale e i suoi strumenti. Per questo motivo l'ESA ritardò il dispiegamento affinché il fornitore dei bracci (JPL) e l'appaltatore principale del veicolo spaziale (Astrium, Francia), in collaborazione con gli esperti dell'ESA, conducessero ulteriori analisi e simulazioni del funzionamento delle antenne in fase di apertura e il possibile impatto sul veicolo spaziale. Una volta valutata la portata del rischio e definiti gli scenari di contenimento, l'ESA decise di procedere al rilascio delle antenne del radar MARSIS nel maggio 2005.

Per ulteriori informazioni contattare:

Fred Jansen
ESA, Mars Express Mission Manager
E-mail: fjansen @ rssd.esa.int

Agustin Chicarro
ESA, Mars Express Project Scientist
E-Mail : agustin.chicarro @ esa.int

ESA Media Relations Division
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