La Mars Exploration Rover Opportunity della NASA ha usato la sua macchina fotografica panoramica (Pancam) durante le missioni 1282 e 1284 (2 settembre e 4 settembre 2007) per catturare le immagini combinate in questa vista a mosaico del rover. La vista rivolta verso il basso omette l'albero su cui è montata la videocamera. Immagine rilasciata il 17 febbraio 2012.
(Immagine: © NASA / JPL-Caltech / Cornell)
Il rover Opportunity ha funzionato su Marte da gennaio 2004 a giugno 2018, quando una tempesta di polvere mostruosa ha messo a tacere per sempre il robot delle dimensioni di un carrello da golf.
Inizialmente destinata a durare 90 giorni, la macchina ha strisciato più della distanza di una maratona (26,2 miglia o 42,1 chilometri) durante la sua lunga vita compiuta. Al momento della sua morte, il contachilometri del rover segnava 45,16 km (28,06 miglia).
Una delle più grandi scoperte scientifiche di Opportunity è stata la conferma della presenza di acqua stagnante su Marte per lunghi periodi. Il rover ha scoperto la presenza di ematite, gesso e altre rocce su Marte che tendono a formarsi nell'acqua sulla Terra e ha anche trovato prove di antichi sistemi idrotermali.
Opportunity ha anche dimostrato che era possibile far funzionare un rover per più di un decennio su un altro pianeta, superando i problemi di ingegneria e guida mentre continuava a svolgere attività scientifica.
L'opportunità è diventata silenziosa quando una tempesta di polvere globale ha investito Marte nel giugno 2018. Il rover richiede energia solare per le operazioni e durante forti tempeste di polvere ci sono troppe particelle nell'aria per consentire alla luce solare di raggiungere i pannelli solari di Opportunity. La NASA ha cercato di risvegliare Opportunity per mesi ma non ha mai avuto risposta, e il rover è stato finalmente dichiarato morto nel febbraio 2019.
Opportunity ha generato un'immensa eredità scientifica che aiuterà il lavoro del rover Curiosity ancora attivo della NASA e del rover Mars 2020 in arrivo.
Riepilogo e progettazione della missione
Opportunity e il suo gemello rover, Spirit, sono stati sviluppati nell'ambito del programma di esplorazione Mars della NASA. La NASA ha inviato molte missioni sul Pianeta Rosso dagli anni '60, con alcune delle principali missioni tra cui Mariner 9 (il primo orbiter), Viking 1 e Viking 2 (i primi lander) e Sojourner / Pathfinder (il primo rover). Negli ultimi due decenni, la NASA si è concentrata sull'invio di una missione su Marte il più spesso possibile, il che significa ogni due anni nel momento in cui Terra e Marte si avvicinano relativamente l'uno all'altro nelle loro orbite.
Gli obiettivi principali dei due rover, secondo la NASA, erano determinare se la vita come la conosciamo avrebbe potuto sorgere su Marte (concentrandosi in particolare sulla ricerca di acqua antica) e caratterizzando il clima e la geologia di Marte. Le informazioni raccolte da questi rover sarebbero state migliorate con le osservazioni dall'orbita - come quelle raccolte dal lungo ricognitore Orbiter della NASA - e avrebbero informato le future missioni sul Pianeta Rosso.
I Mars Exploration Rovers hanno ricevuto i loro nomi dal figlio di 9 anni Sofi Collis, che è stato il vincitore di un concorso di nomi organizzato dalla NASA (con l'assistenza della Planetary Society e la sponsorizzazione del produttore di giocattoli Lego). Collis, nata in Siberia, è stata adottata all'età di 2 anni e si è trasferita a vivere con la sua nuova famiglia a Scottsdale, in Arizona.
"Vivevo in un orfanotrofio", ha scritto Collis nel suo saggio vincente. "Era buio, freddo e solitario. Di notte, guardavo il cielo scintillante e mi sentivo meglio. Sognavo di poter volare lì. In America, posso realizzare tutti i miei sogni. Grazie per lo" Spirito "e l'opportunità.'"
Mars Exploration Rovers è stato lanciato nel 2003 - Opportunity il 7 luglio e Spirit il 10 giugno - a bordo dei razzi Delta II. Si imbarcarono in un viaggio di 455,4 milioni di km per cercare acqua su Marte. Il costo di $ 800 milioni per i due rover copriva una suite di strumenti scientifici, tra cui una fotocamera panoramica, un microscopio, telecamere di ingegneria, tre spettrometri, uno strumento di abrasione della roccia e un array di magneti. I rover avevano anche un braccio che permetteva loro di ottenere immagini e dati ravvicinati da interessanti obiettivi scientifici.
Primi lavori su Marte
La NASA è stata incuriosita da uno strato di ematite che l'Orbitante Globale Surveyor in orbita ha individuato dall'alto, situato sul Meridiani Planum all'equatore marziano, e ha deciso che sarebbe stato il sito di atterraggio di Opportunity. Poiché l'ematite (un ossido di ferro) si forma spesso in una regione che aveva acqua, la NASA era curiosa di sapere come fosse arrivata l'acqua in primo luogo e dove andasse.
Il rover da 384 libbre si avvicinò definitivamente a Marte il 25 gennaio 2004. Attraversò l'atmosfera marziana, tirò fuori un paracadute e poi saltò in superficie in un bozzolo di airbag. L'opportunità si fermò all'interno di un cratere poco profondo di soli 20 metri di diametro, deliziando gli scienziati mentre le prime immagini risplendevano dal Pianeta Rosso.
"Abbiamo segnato un buco in uno interplanetario di 300 milioni di miglia", ha detto Steve Squyres, scienziato planetario della Cornell University e principale investigatore degli strumenti scientifici del rover, in un comunicato stampa poco dopo l'atterraggio.
All'inizio di marzo, appena sei settimane dopo l'atterraggio, Opportunity ha identificato uno sperone roccioso che mostrava la prova di un passato liquido. Le rocce di Guadalupe (una regione su Marte) avevano solfati, secondo la NASA, così come i cristalli che crescevano all'interno delle nicchie - entrambi segni d'acqua. Lo spirito ha trovato carbonati ed ematite, più prove dell'acqua, quella stessa settimana. L'opportunità ha anche trovato l'ematite all'interno di piccole sfere che la NASA ha soprannominato "mirtilli" a causa delle loro dimensioni e forma. Con uno dei suoi spettrometri, Opportunity ha trovato prove di ferro all'interno di un gruppo di mirtilli confrontandolo con la roccia nuda e sottostante.
Prima della fine di marzo, Opportunity scoprì altre prove di acqua, questa volta dalle immagini di uno sperone roccioso che probabilmente si era formato da un deposito di acqua salata nel passato antico. Il cloro e il bromo trovati nelle rocce hanno contribuito a consolidare la teoria.
È stato un inizio positivo per la missione di Opportunity - e il rover non aveva nemmeno lasciato il cratere dove era atterrato. Prima che la missione primaria di 90 giorni di Opportunity fosse finita, il rover delle dimensioni di un carrello da golf si era arrampicato fuori dal cratere dell'aquila e si era avventurato verso il suo prossimo obiettivo scientifico a circa mezzo miglio di distanza: Endurance Crater. Nell'ottobre 2004 ha individuato altri segni d'acqua.
Bloccato nella sabbia
Uno dei momenti più pericolosi di Opportunity è arrivato nel 2005, quando il rover è stato impantanato nella sabbia per cinque settimane. La NASA aveva messo il rover in un "disco cieco" il 26 aprile 2005, il che significa che il rover non stava verificando la presenza di ostacoli. L'opportunità si è poi riversata in una duna di sabbia alta 12 pollici (30 centimetri), dove inizialmente il rover a sei ruote aveva difficoltà a uscire.
Per salvare il rover incagliato, la NASA ha eseguito dei test su un modello del rover in una "sandbox" marziana simulata presso il Jet Propulsion Laboratory. Sulla base di ciò che hanno appreso nella sandbox, i driver del rover hanno quindi inviato una serie di comandi a Opportunity. Ha portato il rover a circa 629 piedi (192 m) di rotazioni di ruota prima che fosse in grado di avanzare di 3 piedi (1 m), ma alla fine si è liberato all'inizio di giugno 2005, ha detto la NASA.
La NASA ha scelto di spostare il rover in avanti con incrementi più accurati, il che era particolarmente importante perché Opportunity ha perso il pieno utilizzo della sua ruota anteriore destra (a causa di un motore di sterzo inceppato) pochi giorni prima di rimanere bloccato nella sabbia. Il rover potrebbe ancora muoversi bene con le altre tre ruote sterzanti, ha detto la NASA.
L'esperienza di Opportunity sulla sabbia è tornata utile nell'ottobre 2005, quando la NASA ha rilevato insoliti problemi di trazione nel giorno solare marziano, o sol, 603. A soli 16 piedi in un'unità pianificata da 148 piedi, un sistema di controllo dello scivolamento a bordo fermava automaticamente il rover quando ha perso trazione e ha superato un limite programmato per il numero di giri delle ruote, secondo la NASA. Due sol più tardi, Opportunity riuscì a tirarsi indietro e continuò ad andare avanti.
Cratere Victoria
Alla fine di settembre 2006, dopo 21 mesi su Marte, Opportunity si avvicinò al cratere Victoria. Ha circondato il bordo per alcuni mesi, scattando foto e osservando da vicino le rocce stratificate che circondano il cratere. La NASA ha quindi preso la decisione coraggiosa nel giugno 2007 di cogliere Opportunità all'interno del cratere. Era un rischio, poiché non era chiaro se il rover potesse risalire di nuovo, ma la NASA ha affermato che la scienza ne valeva la pena.
"Il fascino scientifico è la possibilità di esaminare e indagare le composizioni e le trame dei materiali esposti nelle profondità del cratere per indizi su antichi ambienti umidi", ha detto la NASA in un comunicato stampa. "Man mano che il rover avanza lungo il pendio, sarà in grado di esaminare rocce sempre più vecchie nelle pareti esposte del cratere."
Il trek down è stato interrotto da una forte tempesta di polvere nel luglio 2007. Le capacità di generazione di energia di Opportunity sono diminuite dell'80% in una sola settimana quando i suoi pannelli solari sono stati coperti di polvere. Alla fine del mese, il potere di Opportunity è sceso a livelli critici. La NASA temeva che il rover avrebbe smesso di funzionare, ma Opportunity è riuscita.
Non è stato fino alla fine di agosto che i cieli si sono schiariti abbastanza da consentire a Opportunity di riprendere il lavoro ed entrare nel cratere. L'opportunità ha trascorso circa un anno a vagare nel Victoria Crater, osservando da vicino gli strati sul fondo, che gli scienziati pensavano fossero probabilmente modellati dall'acqua.
L'opportunità è salita con successo nell'agosto 2008 e ha iniziato un viaggio graduale verso Endeavour, un cratere situato a 21 km di distanza. Potrebbe non sembrare lontano, ma ci sono voluti circa tre anni per arrivarci, poiché il rover ha fatto diverse soste per guardare interessanti obiettivi scientifici sulla strada. L'opportunità raggiunse il cratere nell'agosto 2011. A quel punto, il suo rover gemello, Spirit, era morto in una trappola di sabbia. (Rimase bloccato nel marzo 2010 e la NASA dichiarò il rover defunto nel 2011 dopo che passò l'inverno marziano e l'agenzia non aveva sentito nulla dal rover bloccato.)
Esplorazione di Endeavour e reset della memoria
Gli esami di storia dell'acqua di Opportunity sono continuati a Endeavour, con un esempio di una sonda del 2013 su una roccia chiamata "Esperance". La roccia non ha solo minerali argillosi prodotti dall'acqua, ma c'era abbastanza liquido per "stanare gli ioni scatenati da quelle reazioni", Scott McLennan, professore alla State University di New York e pianificatore di lunga data di Opportunity team scientifico, ha detto al momento.
Nel 2014 e all'inizio del 2015, la NASA ha fatto diversi tentativi per ripristinare le capacità di memoria flash di Opportunity dopo che il rover ha riscontrato problemi. La memoria flash consente al rover di archiviare informazioni anche quando è spento, ad esempio in caso di tempesta violenta. Nel 2015, la NASA ha deciso di continuare invece la maggior parte delle operazioni con memoria ad accesso casuale, che conserva i dati solo quando il rover è acceso. All'epoca, la NASA affermava che l'unica modifica alle operazioni avrebbe richiesto l'opportunità di inviare subito dati ad alta priorità anziché archiviarli per una consegna successiva.
Nonostante occasionali battute d'arresto, Opportunity ha stabilito un record di guida fuori dal mondo nel luglio 2014, quando ha superato con successo 40,01 km (25,01 miglia), superando la distanza dal rover lunokhod 2 lunare telecomandato dell'Unione Sovietica nel 1973. Nel marzo 2015 ne ha superato un altro enorme traguardo: percorrere una distanza maratona (26,2 miglia o 42,2 km) su Marte.
Dalla sua vista all'interno di Endeavour, il rover ha registrato le immagini della cometa Siding Spring quando l'oggetto ghiacciato ha accelerato Marte a una distanza di 87.000 miglia (139.500 km) nell'ottobre 2014. Nel gennaio 2015, Opportunity ha scattato foto da un punto alto del bordo di Endeavour, a circa 440 piedi (134 m) sopra la pianura che circonda il cratere. Quindi, nel marzo 2015, la NASA ha annunciato che il rover - mentre si affacciava su un'area soprannominata Marathon Valley - aveva visto le rocce con una composizione diversa da altre studiate da Spirit o Opportunity. Una delle caratteristiche delle rocce erano alte concentrazioni di alluminio e silicio. Questa composizione è stata la prima volta che tali rocce sono state trovate su Marte.
Dopo aver affrontato un inverno marziano, a marzo 2016, Opportunity ha affrontato il suo pendio più ripido di sempre - un'inclinazione di 32 gradi - mentre cercava di raggiungere un obiettivo sulla Knudsen Ridge, nella regione della Marathon Valley. Mentre gli ingegneri guardavano le ruote del rover scivolare nella sabbia, decisero di abbandonare il bersaglio e andare avanti.
La NASA ha annunciato che stava concludendo le operazioni nella Marathon Valley nel giugno 2016 e ha aggiunto che Opportunity ha recentemente ottenuto uno sguardo ravvicinato di "materiale sbriciolato dai toni rossi" sul versante meridionale della valle. L'opportunità ha rovinato parte di questo materiale con una ruota, rivelando alcuni dei più alti contenuti di zolfo visti su Marte. La NASA ha detto che la ruota sfregiata aveva prove del solfato di magnesio, una sostanza che avrebbe potuto precipitare dall'acqua.
Tempesta di polvere 2018
Alla fine di maggio 2018, una tempesta di polvere regionale su Marte si espanse rapidamente. I cieli si oscurarono sopra Opportunity quando la tempesta raggiunse le proporzioni planetarie il 20 giugno. Opportunity, che al momento era in buona salute e ancora funzionante a Endeavour, parlò per l'ultima volta alla Terra il 10 giugno, fino a quando i suoi pannelli solari non riuscirono a raccogliere abbastanza energia per le comunicazioni. Ci si aspettava che il rover fosse abbastanza caldo durante la tempesta per sopravvivere, ma scienziati e ingegneri si sono chiesti quanto velocemente il rover esposto alle intemperie potesse essere recuperato, se non del tutto.
Quando si verificano tempeste su Marte, enormi nuvole di polvere impediscono alla luce solare di raggiungere la superficie. Livelli più elevati di tau, una misura dell'opacità atmosferica, indicano che è disponibile meno luce solare per Opportunità. Il rover richiede una tau inferiore a 2.0 per ricaricare le batterie. Normalmente, tau nel sito di Opportunity è di circa 0,5, ha detto la NASA. L'opportunità ha misurato una tau di 10,8 il 10 giugno 2018, il giorno in cui ha smesso di trasmettere sulla Terra.
La NASA ha continuato ad ascoltare segnali da Opportunity per mesi attraverso la Deep Space Network, una rete di antenne che comunicano con i veicoli spaziali in tutto il sistema solare. Nessun segnale è mai stato ricevuto e Opportunity è stato finalmente dichiarato morto nel febbraio 2019.
- Esplorazione del sistema solare della NASA: Mars Exploration Rovers
- JPL: Mars Exploration Rovers
