Un anniversario davvero "spaziale": Opportunity da 10 anni è a zonzo per Marte

Il 24 gennaio è passato sotto silenzio in Italia un anniversario molto significativo. A causa dei fusi orari la cosa in Europa è avvenuta il 25, ma insomma... ok.
Di che anniversario si tratta? Il 24 gennaio 2004 si posò sulla superficie marziana il rover della NASA Opportunity, che è ancora oggi attivo 10 anni dopo. Opportunity è arrivata qualche giorno dopo l'altro rover gemello, Spirit. Spirit ha cessato di funzionare ma anche in questo caso più di 6 anni dopo l'atterraggio, ben oltre i 3 mesi previsti. Feci un post sui 5 anni di attività di Spirit che all'epoca sembravano una enormità, e ora a 5 anni di distanza si festeggia il decimo anno di Opportunity, mentre su Marte abbiamo un altro rover, Curiosity, che fa veramente impressione per quello che sta facendo.

Partiamo da lontano: su Marte erano già atterrate negli anni '70 le 2 sonde americane Viking (non dotate di possibilità di movimento) e le 2 sovietiche Lunokhod sulla Luna, dove si sono mosse eccome, dimostrarono le possibilità dei rover nell'esplorazione spaziale. La storia delle missioni sul Pianeta Rosso è sempre stata difficile e molte macchine, anche solo destinate ad orbitare intorno a Marte, non solo agli atterraggi, sono state perse. L'ultima, pochi mesi fa, è russa, la Phobos – Grunt. ("Grunt" è anche simpatico come termine visti i risultati). 

SUCCESSI E INSUCCESSI DEGLI ANNI '90 

Gli USA non fanno eccezione alla regola (anzi ne costituiscono il cuore). Senza andare tanto indietro nel tempo con i disastri, un eccellente apripista come Mars Pathfinder, al secolo Sojourner, negli anni 90 fece cose egregie, muovendosi intorno al punto di atterraggio da cui l'astronave base lo riprendeva. Per la prima volta immagini da Marte furono diffuse via Internet quasi in tempo reale; fu una cosa veramente eccezionale, una dimostrazione di quello che poteva diventare la Rete. Quando vidi le prime rimasi sbalordito. Questa foto ritrae Sojourner accanto a "Yogy", uno dei suoi più noti target.

In seguito si registrò il clamoroso fallimento del 1999 con l'accoppianta Mars Polar Lander e Mars Climate Orbiter (un rover e un veicolo orbitante). La discesa è difficile e soprattutto ingovernabile manualmente visto la distanza da Terra ed il tempo che ci vuole ad un segnale per partire dal veicolo e ricevere ordini ritrasmessi da Terra. All'epoca Marte era molto vicino, ma erano sempre una sessantina di milioni di km e quindi solo per andare e tornare un segnale ci avrebbe messo una decina di minuti.. un pò troppo per rispondere tempestivamente alla classica domanda “Houston abbiamo un problema”....
Il lander scese regolarmente fino a pochi metri dal suolo, poi secondo la versione ufficiale il software del veicolo interpretò come arrivo al suolo la vibrazione che ha accompagnato l'apertura delle “zampe” e quindi spense i motori prima del previsto, ottenendo un atterraggio non proprio morbido che ha evidentemente danneggiato il veicolo.
Contestualmente, per non farsi mancare niente, furono perse altre due piccole sonde che facevano parte del programma, le Deep Space 2, Scott e Amundsen, che avevano fatto il percorso dalla Terra a Marte nella nave madre insieme a Mars Polar Lander.

Risvolti molto più comici offrono le motivazioni della caduta del Mars Climate Orbiter: l'inchiesta stabilì che la causa fu una incomprensione: chi calcolava le forze lo faceva usando il sistema metrico decimale, mentre il programma leggeva i valori inseriti facendo riferimento ai Pound (le libbre inglesi) e non ai kilogrammi... 

Era ovvio che i conti non tornavano ma fino a quando il satellite non è precipitato nessuno si è accorto dell'errore, che fu scoperto dopo mesi di esami dei files.
Una debacle clamorosa: 4 veicoli su 4 persi.... da nascondersi....
Alle volte mi chiedo come facciano gli americani ad andare avanti con quell'insulso sistema metrico che si ritrovano.... 

 
Anche l'ESA comunque nel 2004 perderà una sonda che sia pure priva di movimento, era considerata talmente importante da meritare un nome importante, ma Beagle 2 (il riferimento era alla celebre nave di Darwin) non è mai entrata in funzione.

ARRIVANO SPIRIT E OPPORTUNITY

Comunque veniamo al 2003 quando una NASA un po' abbacchiata lanciò i due rover che arrivarono su Marte in sequenza – Spirit il 3 gennaio 2004 e Opportunity il 24 – per una missione che teoricamente doveva durare 3 mesi (ma non ci credeva nessuno che durasse così poco).
Per diversi anni i due Rover hanno vagabondato nelle zone a loro assegnate, e tutto è andato quasi bene salvo qualche impantanamento nella sabbia, risolto in maniera un po' avventurosa. 

Spirit non dà più segni di vita da un bel pezzo, dal marzo 2010, ma sono sempre stati oltre 6 anni, altro che 3 mesi.
Opportunity invece è ancora lì e continua imperterrito a lavorare appunto dopo 10 anni di onorato servizio che sono stati appunto festeggiati in pompa magna dal team che lo segue.
 

Anzi, questo rover è stato autore di una spettacolare marcia che lo ha portato fino ad oggi a percorrere quasi 40 km sulla superficie di Marte e vicina al record nella categoria, di 42 km, che ancora detiene dopo oltre 40 anni il sovietico Lunokhod 2 (peraltro compiuti sulla Luna in appena 4 mesi!). La maggior parte della distanza è stata coperta nel trasferimento dalla località di atterraggio nel Meridianii Planum a quella attuale, il Cratere Endeavour, una marcia amorevolmente guidata da Terra anche grazie alla nutrita schiera di satelliti che consentono di indicare l'itinerario più facile e zone interessanti lungo il cammino, che infatti ha avuto alcune deviazioni verso target specifici.
 

Oggi la ricerca è soprattutto rivolta alle argille, minerali che si formano solo in condizioni idrate e che quindi possono parlare con sicurezza di un passato umido di Marte. In questi mesi l'attività è momentaneamente ridotta perchè siamo nell'inverno marziano, la luce è poca i pannelli solari sono vecchi: il rover è fermo su un piano inclinato sulla parete nord del cratere Endeavour, un sito scelto con accuratezza nei mesi precedenti, in modo da evitare trasferimenti che costano energia e ricevere più radiazione solare possibile.

LA CHIAVE DEL SUCCESSO DI SPIRIT E OPPORTUNITY

  

Ma perchè questi gioielli della tecnica sono durati così tanto?

Come ho detto, era ipotizzabile che quella missione dovesse durare di più della novantina di giorni, anche se per esempio così non è avvenuto nel 2008 con Phoenix, una sonda che oltretutto non doveva muoversi.
Ci sono diverse motivazioni per questo.

1. Certamente la struttura delle macchine si è rivelata eccellente: vero che non c'è il problema – impellente sulla Terra – dell'umidità, ma ci sono comunque da sopportare temperature che scendono anche sotto i – 100°C. Tutti gli snodi e tutti gli strumenti di Opportunity sono ancora efficienti e questo dice molto. 

Anche gli strumenti e gli snodi di Spirit, ruota a parte, funzionavano bene ma poi fu proprio quella dannata ruota che provocò il dramma, impedendo un corretto posizionamento durante il quarto inverno marziano: il rover non fu così in grado di ricevere quel minimo di energia solare che poteva consentirgli di tenere all'erta almeno i sottosistemi di bordo.
Da notare che il problema del posizionamento invernale dei rover non era stato conteggiato in partenza... semplicemente all'inverno non ci sarebbero arrivati... Opportunity è al sesto....

2. Il sistema di sospensioni consente fino ad angoli di 45 gradi di mantenere sulle 6 ruote sempre la stessa pressione. Le ruote e i loro collegamenti al rover sono quindi al sicuro da sbalzi pericolosi. Spirit gli ultimi mesi se li fece a marcia indietro proprio perchè si era rotta quella ruota...  

3. Dei riscaldatori atomici tengono calda la parte elettronica, consentendo per esempio alle batterie di restare sufficientemente calde. Non ho idea di quando finisca questa carica di meno di 3 grammi di ossido di plutonio. Certo senza quella la vedo dura...

4. Ma la cosa più straordinaria è stata la pulizia dei pannelli: era previsto infatti che la polvere atmosferica oscurasse i pannelli solari fino al punto di renderli inutili. Questo però non è successo e qui la NASA ha pescato il proverbiale jolly: non è stato merito dei progettisti ma dei “Dust devils”, i piccoli tornado che si formano sul suolo marziano: il vento ha dunque liberato dalla polvere i pannelli! Questo, nella foto NASA, è stato immortalato proprio da Spirit.

Quindi la Natura ha dato una mano alla Nasa.
E adesso aspettimao la fine dell'inverno marziano per rivedere Opportunity a zonzo intorno al cratere Endeavour