I 38 tubi di campionamento nel ventre di Perseverance sono meraviglie dell’ingegneria. Il loro obiettivo è quello di ospitare i preziosi campioni che il rover raccoglierà durante la sua missione e di proteggerli dalle avversità sulla superficie di Marte, dove verranno lasciati in attesa che la futura missione del programma Mars Sample Return li raccolga per portarli sulla Terra – i primi campioni della storia provenienti da un altro pianeta
Il rover Perseverance della missione Nasa Mars 2020 è partito alla volta di Marte il 30 luglio scorso. Attualmente a più di 359 milioni di km dalla Terra, e a poco più di 111 milioni di km dalla meta, Perseverance atterrerà sul cratere Jezero il 18 febbraio 2021.
Uno degli obiettivi chiave della sua missione, non appena sarà giunto a destinazione, ha a che fare l’astrobiologia: raccogliendo e conservando campioni di roccia e regolite, Perseverance permetterà infatti di indagare la presenza di segni di vita microbica sul pianeta.
Per fare ciò il veicolo a sei ruote si servirà di 43 speciali provette, trasportate nel suo ventre, in grado di resistere non solo alle avversità della superficie marziana, dove Perseverance le depositerà una volta riempite, ma anche al viaggio di ritorno sulla Terra, preservando i preziosi campioni – i primi della storia provenienti da un altro pianeta – in condizioni immacolate.
Si tratta di tubi di campionamento leggeri ma allo stesso tempo resistenti. La non contaminazione è garantita, affinché gli scienziati abbiano la certezza che ciò che avranno tra le mani sarà solo materia marziana.
La pratica di ingegnerizzare porta-campioni per trasportare rocce da altri mondi risale al 1969, l’anno in cui i membri dell’Apollo 11 – Neil Armstrong, Michael Collins e Buzz Aldrin – tornarono sulla Terra con 21.8 chilogrammi di campioni lunari. In quel caso i porta-campioni dovevano conservare il prezioso carico incontaminato solo per una decina di giorni. Le provette porta-campioni di Perseverance dovranno invece isolare e preservare il valore scientifico del loro contenuto per oltre 10 anni sulla superficie marziana, prima che una missione di ritorno di campioni vada a ritirarle e le riporti sulla Terra.
Le provette sono state costruite in titanio, pesano meno di 57 grammi ciascuna e hanno un particolare rivestimento esterno di colore bianco che le protegge dal riscaldamento del Sole, potenzialmente in grado di alterare la composizione chimica dei campioni. Un numero di serie inciso tramite laser aiuterà gli scienziati a identificare i tubi e il loro contenuto.
Delle 43 provette a bordo di Perseverance, quelle destinate a essere riempite con roccia e regolite di Marte sono in realtà 38. Le altre cinque sono “tubi testimone”, simili alle provette campione tranne per il fatto che sono precaricate con sostanze in grado di catturare contaminanti molecolari e particolati: una sorta di gruppo di controllo che aiuterà gli scienziati a capire se sono eventualmente presenti contaminanti terrestri. Il prezioso carico sarà raccolto e conservato in questi tubi attraverso il Sample Caching System, uno dei sistemi robotici di raccolta campione più complessi mai costruiti.
Situato sulla parte anteriore del rover Perseverance, il Sample Caching System è composto da tre parti robotiche: un braccio snodabile lungo due metri che porta all’estremità un trapano rotante a percussione per raccogliere campioni di roccia; un disco chiamato carosello – un sorta di cartuccera – che fornirà i tubi di campionamento vuoti al trapano e successivamente li sposterà all’interno del rover e, infine, un braccio di manipolazione del campione lungo mezzo metro, chiamato “braccio T. Rex”, che sposta i tubi tra i vari siti di analisi, di sigillatura e di storage del veicolo. Quest’ultimo è il sito in cui le provette verranno conservate fino a quando non verrà deciso il momento e il luogo in cui depositarle sul suolo marziano. Da lì una futura missione targata Nasa ed Esa si occuperà di recuperarli e consegnarli sulla Terra. Si tratta del programma Mars Sample Return (MSR), che prevede il lancio di una missione costituita da un orbiter, un Sample Fetch Rover e un Mars Ascent Vehicle. Il Sample Fetch Rover, fornito dall’Esa, recupererà i tubi ermeticamente sigillati lasciati su Marte da Perseverance e li porterà al Mars Ascent Vehicle, il veicolo che li lancerà in orbita passando il testimone al veicolo di ritorno dei campioni per il trasporto sulla Terra, che si prevede possa avvenire entro il 2031. Non ci resta che aspettare.
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