La NASA vuole misurare i terremoti marziani e per farlo ha appena inviato verso Marte il nuovo robot InSight, che ci permetterà di scoprire nuove cose sulla sua composizione. Il lancio è avvenuto sabato alle 13:05 (ora italiana) e il sismografo arriverà su Marte il 26 novembre prossimo, dopo un viaggio interplanetario di 485 milioni di chilometri. L’arrivo su Marte sarà come sempre turbolento e complesso ed è l’incognita più grande della missione: se qualcosa andasse storto InSight si schianterebbe, rimanendo per sempre inutilizzabile e a pezzi sul suolo di Marte.

La diretta del lancio di InSight

Martemoti (ehm)

InSight è più piccolo di Curiosity – il rover grande più o meno quanto un’utilitaria che esplora Marte dall’estate del 2012 – e una volta atterrato non potrà spostarsi sulla superficie. Mentre i rover come Curiosity hanno ruote o altri sistemi per muoversi, i lander come InSight sono pensati per atterrare e rimanere in un posto fisso dove compiere le loro misurazioni. InSight ha una massa di circa 360 chilogrammi e sembra un grosso sgabello con un diametro di circa 2 metri: con l’apertura dei pannelli solari laterali, che assomigliano a due grandi mensole circolari, raggiunge una larghezza massima di poco più di 6 metri.

InSight avrà il compito di analizzare i terremoti che secondo i ricercatori si verificano su Marte, e che finora sono stati abbastanza trascurati. Negli anni Settanta la NASA provò a rilevarli nell’ambito delle missioni Viking, ma i lander utilizzati all’epoca non avevano strumenti sensibili a sufficienza per misurare le scosse. Inoltre, i terremoti che si verificano sugli altri pianeti non sono necessariamente causati da fenomeni paragonabili a quelli terrestri, come i movimenti delle grandi placche in cui è suddivisa la crosta terrestre, che portano a forti tensioni negli strati rocciosi fino alla loro rottura. Su Marte, per esempio, si ipotizza che i terremoti siano principalmente causati dagli sbalzi di temperatura in alcuni periodi dell’anno, quando l’esposizione al Sole è inferiore. I cambiamenti fanno contrarre la crosta del pianeta, portando ai terremoti.

Perché misurare i terremoti marziani

L’analisi dei terremoti su Marte può offrire importanti informazioni sugli strati rocciosi interni del pianeta, e quindi su come si formò circa 4,5 miliardi di anni fa, più o meno nel periodo in cui si formarono gli altri pianeti rocciosi del sistema solare: Mercurio, Venere e naturalmente la Terra. Ci sono ampi indizi per ritenere che la struttura di Marte non sia molto cambiata in tutto questo tempo, a differenza di cosa è successo con la Terra. Una delle teorie più condivise è che l’evoluzione di Marte si sia fermata poco dopo il suo sviluppo (in termini astronomici). Registrando i terremoti potremmo quindi non solo ricostruire meglio la sua struttura interna, ma anche comprendere com’è fatto un pianeta roccioso poco dopo la sua formazione.

Il modo in cui si forma un pianeta come Marte o la Terra non è ancora completamente chiaro. Sappiamo che probabilmente i pianeti rocciosi del sistema solare si svilupparono da un disco di polveri e gas che orbitava intorno al Sole. Col tempo, le polveri si ammassarono tra loro un po’ come avviene quando si crea una palla di neve, fino a formare i pianeti. Questo processo porta comunque alla formazione di pianeti molto diversi tra loro, alcuni diventano abitabili come la Terra, altri restano lande fredde e desolate come Marte e altri ancora estremamente caldi come Venere. La loro posizione rispetto alla stella intorno cui orbitano, il Sole nel nostro caso, influisce, ma altre dinamiche che avvengono all’interno del pianeta contribuiscono al risultato finale. Per questo è così importante lasciare la superficie e avventurarsi nelle profondità rocciose per capirci qualcosa.

Come funziona InSight

Lo strumento principale di InSight è un sismografo estremamente sensibile, tarato in modo da poter rilevare onde sismiche di vario tipo causate dai terremoti marziani. È contenuto all’interno di una capsula nella quale è stato ricreato il vuoto, perché l’aria potrebbe falsare le sue misurazioni. Oltre a essere il componente più importante del lander, il sismografo si è anche rivelato il più delicato e il responsabile dell’intero rinvio del viaggio di InSight verso Marte. Il lander sarebbe infatti dovuto partire un paio di anni fa, ma a pochi mesi dal lancio si scoprì che l’involucro del sismografo aveva una perdita, che avrebbe potuto compromettere le misurazioni. Non essendoci la possibilità di sistemare le cose in tempo per il periodo in cui Terra e Marte erano più vicini, si decise di rinviare tutto al 2018 attenendo un nuovo momento propizio per il lancio.

Ai ricercatori interesseranno fino a un certo punto le cause dei terremoti rilevati da InSight: il lander potrebbe infatti rilevare movimenti di vario tipo, legati per esempio a cause esterne come l’impatto di meteoriti sulla superficie marziana. Il vero interesse è per le onde sismiche, perché studiando il modo in cui si propagano è possibile studiare gli strati più profondi di Marte. Le onde si muovono a diverse velocità a seconda degli strati che attraversano, quindi è possibile farsi un’idea di quali strati rocciosi più o meno densi abbiano percorso.

Puntura marziana

InSight porta con sé diversi altri strumenti, comprese alcune fotocamere per riprendere ciò che ha intorno. La “talpa” è uno dei più curiosi: è una sorta di chiodo che si pianta da solo e che raggiungerà i 5 metri di profondità per misurare quanto calore proviene dal centro del pianeta. I dati raccolti dallo strumento dovrebbero aiutare a ricostruire la storia termica di Marte.

A InSight ha anche partecipato l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), realizzando uno strumento che potrà essere usato in futuro dai satelliti che abbiamo messo negli anni in orbita intorno a Marte per trovare più facilmente il lander.

Tre, due, uno…

InSight ha avuto una partenza singolare: non è stato lanciato dalla Florida come avviene con la maggior parte delle missioni spaziali, soprattutto verso Marte, ma dalla Vandenberg Air Force Base nella contea di Santa Barbara, in California. La base è stata scelta per motivi pratici e considerato il fatto che InSight al lancio aveva una massa complessiva contenuta, intorno ai 720 chilogrammi. Il lander è partito a bordo di un razzo Atlas V di United Launch Alliance, poi si è inserito in un’orbita per ricevere la spinta necessaria per raggiungere Marte alla fine del prossimo novembre.

Arrivare su Marte, interi

Il viaggio interplanetario sarà tranquillo. Le cose si complicheranno in vista di Marte, quando il lander dovrà inserirsi nell’atmosfera marziana, rallentare la sua corsa e infine raggiungere la superficie. Marte ha un’atmosfera molto rarefatta rispetto a quella terrestre, quindi offre meno resistenza nel rallentare qualcosa che sta precipitando verso il suolo. È anche per questo motivo che diversi rover e lander hanno fatto una pessima fine su Marte, nonostante abbia una gravità inferiore rispetto a quella della Terra (circa un terzo).

InSight si inserirà nell’atmosfera marziana a una velocità di circa 23mila chilometri orari, protetto da uno scudo termico. La corsa sarà poi rallentata da un paracadute, che si separerà dal lander insieme al resto del suo involucro a una quota di circa 5mila metri. L’ultimo tratto della discesa sarà gestito da 12 retrorazzi che guideranno InSight fino al punto di atterraggio. L’impatto con il suolo avverrà a una velocità intorno agli 8 chilometri orari.

La procedura durerà 6 minuti e InSight dovrà fare tutto da solo, perché non ci sarebbe il tempo di intervenire dalla Terra per modificare la sua rotta, considerato che un comando impiega circa 8 minuti per raggiungere Marte dalla Terra. I ricercatori della NASA hanno lavorato a numerosi scenari per gestire l’atterraggio, anche perché InSight arriverà su Marte nel periodo in cui sono più frequenti forti tempeste che sferzano buona parte del pianeta. I suoi sistemi di bordo dovrebbero reggere senza problemi alle sollecitazioni, compreso il paracadute, ma forti raffiche potrebbero complicare l’arrivo del lander.

Terminata la parte più difficile della missione, InSight potrà aprire i suoi pannelli solari e ricevere i comandi dalla Terra per sistemare i suoi strumenti. La sua missione principale durerà 2 anni, ma la NASA confida di poterla estendere, come avviene spesso con le sue sonde e i suoi robot inviati negli angoli più remoti dello Spazio. Insight arriverà su Marte a poco più di 42 anni dal lander Viking 1, il primo ad avere raggiunto intero e con successo il suolo marziano. Da allora numerosi altri lander e rover hanno raggiunto Marte rendendolo l’unico pianeta del sistema solare su cui vivono così tanti robot.