Il radar di Mars Express raccoglie i primi dati di superficie

10 Agosto 2005

ESA PR 38-2005. MARSIS, il radar a bordo della sonda orbitale dell'ESA Mars Express, ha iniziato a raccogliere i primi dati sulla struttura superficiale e sulla ionosfera di Marte.

L'attività scientifica di Marsis è iniziata il 4 luglio 2005, al termine della prima fase di messa in servizio. A causa del tardivo dispiegamento dello strumento, si era deciso di frazionare la messa in servizio, la cui durata originariamente programmata doveva essere di quattro settimane, in due fasi, la seconda delle quali inizierà il prossimo mese di dicembre.

Questa decisione ha offerto l'opportunità di avviare le osservazioni scientifiche del radar sonoro, prima di quanto previsto e in particolare durante il periodo della notte di Marte. Questo è infatti il periodo che offre condizioni ambientali più favorevoli al rilevamento sonoro di superficie, poiché l'energia di cui la ionosfera è più carica nel periodo diurno, disturba i segnali radio utilizzati per le osservazioni.

"La fase di messa in servizio ha confermato che il radar sta andando molto bene e che può lavorare al massimo del suo potenziale senza causare interferenze ai sistemi della navicella" dichiara Roberto Seu, Instrument Manager per il MARSIS, dell'Università La Sapienza di Roma.

Il MARSIS è uno strumento complesso, in grado di operare a diverse bande di frequenza e progettato per lavorare quando la sonda spaziale è al pericentro, vale a dire nel punto più vicino alla superficie del pianeta. Le frequenze più basse sono le più idonee a sondare la sottosuperficie, mentre le frequenze più elevate sono più adatte allo studio della superficie e dello strato atmosferico superiore di Marte.

"Durante la fase di messa in servizio abbiamo testato tutte le modalità di trasmissione e ottimizzato la prestazione del radar", ha dichiarato il Prof. Giovanni Picardi, Principal Investigator per il MARSIS, dell'Università di Roma 'La Sapienza'. "Il risultato di questo lavoro è stato che, da quando abbiamo avviato le osservazioni scientifiche, riceviamo segnali eco molto puliti dalla superficie e prime indicazioni sulla ionosfera".

Alle basse frequenze, MARSIS sta esaminando le aree piane settentrionali tra le latitudini 30° e 70°, a tutte le longitudini. "Siamo molto soddisfatti delle prestazioni del radar. Le misurazioni di superficie ottenute finora, corrispondono infatti perfettamente ai modelli esistenti della topografia di Marte" ha dichiarato il Prof. Picardi.

L'analisi dei primi dati è concentrata sulle regioni piane perché qui gli strati della sottosuperficie sono, in teoria, più facili da identificare. "Poiché il radar sembra funzionare così bene per la superficie, abbiamo ottime ragioni di pensare che le onde radio si propaghino correttamente anche sotto la superficie, ha aggiunto il Prof. Picardi.

"Ora dobbiamo solo essere sicuri di aver chiaramente identificato e isolato le eco provenienti dalla sottosuperficie. Per fare questo, dobbiamo vagliare attentamente tutti i dati e assicurarci che i segnali che possono essere interpretati come provenienti da strati sotterranei diversi non siano in realtà prodotti da irregolarità della superficie. Questo ci terrà occupati ancora per alcune settimane".

Le prime misurazioni sulla ionosfera eseguite dal MARSIS hanno rivelato interessanti risultati preliminari. Il radar risponde direttamente al numero di particelle caricate che compongono la ionosfera. A volte di più di quanto previsto.

"Stiamo ora analizzando i dati per scoprire se ciò risulti da un incremento improvviso dell'attività solare, come quello del 14 luglio o se dobbiamo fare nuove ipotesi. Lo sapremo solo dopo ulteriori indagini" ha dichiarato Jeffrey Plaut, co-Principal Investigator presso il NASA Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, negli Stati Uniti.

Note di redazione:

La prima fase del commissionamento è stata dedicata alla verifica dell`attrezzatura elettronica e del software del radar MARSIS e delle due antenne dipolari lunghe 20 metri. La seconda fase del commissionamento, prevista durante il mese di dicembre 2005 e che avrà una durata di circa dieci giorni, sarà dedicata alla calibrazione dell`antenna monopolare lunga 7 metri. Questa antenna deve essere usata insieme alle antenne dipolari di MARSIS per correggere tutti gli effetti di rugosità di superficie causati dalle onde radio emesse dalle antenne dipolari e che sono riflesse da una superficie irregolare. L`antenna monopolare sarà particolarmente utile durante le indagini sulle zone dove la rugosità di superficie è più alta.

Lo strumento MARSIS è stato sviluppato all'interno del Memorandum d`intesa fra l'Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e la NASA. È stato sviluppato da Alenia Spazio sotto la gestione dell`ASI ed il controllo scientifico effettuato dell`Università “La Sapienza” di Roma, in collaborazione con il Jet Propulsion Laboratory (JPL) di Pasadena, California e l'università di Iowa. Il JPL ha fornito l'antenna prodotta da Astro Aerospace. Attualmente MARSIS è il primo strumento concepito per osservare realmente il sottosuolo di Marte.

I suoi principali obiettivi sono definire gli strati di sedimenti sotto la superficie e possibilmente rilevare l'acqua o il ghiaccio sotterranei, eseguire una mappatura altimetrica su larga scala e fornire dati sulla ionosfera del pianeta.

Per l`esplorazione del sottosuolo, MARSIS deve operare fra 300 e 800 chilometri dalla superficie di Marte mentre per scandagliare la ionosfera, MARSIS già ha fornito risultati accettabili da una distanza fino a 3000 chilometri.

La risoluzione verticale del radar è di circa 150 metri (nello spazio libero), mentre la risoluzione orizzontale, in un intervallo di pochi chilometri, dipende dall'altezza della sonda. La squadra Italiano-Americana di MARSIS è molto coinvolta anche nell`uso del radar “SHARAD”, uno strumento fornito dall` ASI per il Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) della NASA il cui lancio è previsto nell`agosto 2005.

MARSIS e SHARAD sono due radar progettati per fornire informazioni complementari sul sottosuolo di Marte. MARSIS può penetrare ad una profondità media di cinque chilometri, mentre SHARAD si concentrerà sugli strati più vicini alla superficie.

Per ulteriori informazioni:

Giovanni Picardi,
MARSIS Principal Investigator, Dipartimento INFOCOM dell'Università di Roma "La Sapienza"
picar@infocom.uniroma1.it

Jeffrey Plaut,
MARSIS co-Principal Investigator, NASA/JPL
plaut@jpl.nasa.gov

Roberto Seu,
MARSIS Instrument Manager e SHARAD Team Leader, Dipartimento INFOCOM, Università di Roma "La Sapienza"
roberto.seu@uniroma1.it

Agustin Chicarro,
ESA, Project Scientist di Mars Express
Agustin.chicarro@esa.int

Fred Jansen,
ESA, Mission Manager di Mars Express
fjansen@rssd.esa.int

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