La prima foto a colori scattata dalla superficie marziana, catturata dal lander Viking 1 della NASA il 21 luglio 1976, rivelò un cielo rosa.
(Immagine: © NASA / JPL)
Potresti sapere che l'umanità ha messo piede sulla luna per la prima volta 49 anni fa oggi. Ma il 20 luglio si profila nella storia dei voli spaziali anche per un altro motivo: è la data, nel 1976, quando il lander Viking 1 Mars della NASA iniziò il primo atterraggio americano sul Pianeta Rosso.
Viking 1 era solo un pezzo del più ampio programma Viking, che lanciò due orbiter e due lander verso il Pianeta Rosso nel 1975 per cercare segni di vita e acquisire una migliore comprensione della storia geologica di Marte.
Sebbene il lavoro sulla tecnologia e sulla scienza di Viking risalga a più di quattro decenni fa, il primo programma su Marte è ancora oggi molto rilevante. Per i principianti, gli scienziati stanno ancora cercando di capire cosa significano i risultati sperimentali sconcertanti dei lander. E il rover Curiosity della NASA ha recentemente trovato molecole organiche - i mattoni della vita contenenti carbonio - su Marte. [The Historic Viking 1 Mars Landing in Pictures]
I Vichinghi trasportavano anche sismometri e altre attrezzature per aiutare gli scienziati a conoscere meglio l'interno marziano, il che rende questi antenati antenati della missione InSight della NASA che sbarcherà su Marte questo novembre.
Molecole organiche e ricerca della vita
Ciascuno dei lander vichinghi ha effettuato diversi esperimenti di rilevamento della vita, che hanno restituito risultati intriganti ma ambigui. I robot hanno anche riscaldato i campioni di suolo marziano in un forno e hanno utilizzato uno strumento per gas spettrometro di massa con gascromatografo (GCMS) per cercare eventuali molecole organiche che bolle.
Nessuno degli strumenti GCMS di Viking ha trovato segni di sostanze organiche, il che era (e rimane) abbastanza sorprendente. I prodotti organici sono comuni in tutto il cosmo, compresi gli asteroidi e le comete, il che significa che gli impatti dei meteoriti dovrebbero trasportare le molecole sulla superficie marziana su una base abbastanza regolare.
I dati Viking rimangono oggetto di studio e dibattito fino ad oggi. Ad esempio, dopo una rianalisi, i ricercatori hanno recentemente scoperto che i lander hanno rilevato clorobenzene, un composto organico comunemente usato negli erbicidi e nella gomma. Il clorobenzene non è un segno di vita, ma potrebbe essere un sottoprodotto di come i forni vichinghi hanno elaborato molecole organiche sulla superficie durante l'analisi dei campioni.
La nuova ricerca suggerisce che il clorobenzene trovato dai lander è stato creato da una reazione tra il perclorato, un sale comune nel suolo marziano e il carbonio organico autoctono del Pianeta Rosso. In altre parole, Viking potrebbe aver trovato i mattoni della vita su Marte circa quattro decenni fa. I ricercatori avvertono, tuttavia, che alcuni strumenti avevano potenziali contaminanti organici, quindi non è chiaro se i prodotti organici provenissero effettivamente da Marte.
La principale autrice del recente studio, Melissa Guzman, ha affermato che, dati i suoi interessanti risultati - così come la recente scoperta di molecole organiche da parte di Curiosity - è indispensabile portare presto strumenti di rilevamento della vita sul Pianeta Rosso. [The Search for Life on Mars (A Photo Timeline)]
"Non abbiamo inviato strumenti di rilevamento della vita su Marte da quando Viking ha inviato i suoi tre esperimenti di biologia", ha detto a Space.com via e-mail Guzman, che ha sede presso l'Università di Parigi-Saclay in Francia.
"Ma Curiosity ha fatto un lavoro fantastico nel caratterizzare ulteriormente l'abitabilità di Marte", ha aggiunto. (Il rover ha trasmesso dati domestici su antichi ambienti acquosi e attuali condizioni di radiazione, tra le altre cose.)
Guzman ha indicato un prossimo rover europeo dal programma ExoMars che lascerà la Terra a luglio 2020. Il rover avrà uno strumento chiamato MOMA - Mars Organic Molecule Analyzer. MOMA è progettato per la ricerca di molecole organiche, concentrandosi in particolare sulla "mano" della vita, che si chiama omochiralità.
"Siamo in un momento molto eccitante per l'astrobiologia, perché c'è lo slancio per inviare strumenti di rilevamento della vita sia su Marte che su alcuni dei gelidi satelliti - come [Saturno] Encelado e [Giove] Europa - attorno ai giganti del gas che hanno mostrato promessa di abitabilità per la vita ", ha detto Guzman.
La NASA sta pianificando di lanciare un proprio rover di rilevamento della vita nel 2020. Il rover Mars 2020 cercherà segni di vita antica e memorizzerà nella cache campioni promettenti per il futuro ritorno sulla Terra, tra gli altri compiti.
L'interno di Probing Mars
I due lander vichinghi avevano sismometri aggiunti all'ultimo minuto (relativamente parlando) nel progetto della missione, secondo il principale investigatore di InSight Bruce Banerdt, del Jet Propulsion Laboratory (JPL) della NASA a Pasadena, California.
"Avevano ancora un po 'di capacità di massa di carico utile extra", ha detto Banerdt a Space.com.
"Ma era il povero figliastro dei payload, per così dire", ha aggiunto. "Ha ottenuto le ultime briciole di allocazione di potenza e allocazione dei dati."
Anche il sismometro era fissato alla parte superiore del veicolo spaziale, che alcuni ingegneri pensavano potesse essere ancora OK per la ricerca di "marsquakes". Sfortunatamente, il rumore del vento ha invaso il sismometro di Viking 2 e un problema con il cavo ha disabilitato il sismometro su Viking 1.
"È stata una vera delusione per tutti", ha detto Banerdt. "Ero un tirocinante estivo alla JPL che faceva l'atterraggio vichingo; quello era il mio strumento preferito, ma non ne ero coinvolto."
Fortunatamente, il lander InSight - il cui nome è abbreviato in "Esplorazione interna usando indagini sismiche, geodesia e trasporto di calore" - porterà un sismometro a sé stante che verrà posizionato direttamente sulla superficie del Pianeta Rosso. Lo strumento rileverà i colpi di meteorite e i terremoti e i suoi dati consentiranno agli scienziati di dedurre alcune proprietà chiave degli interni del Pianeta Rosso, hanno detto i membri del team di missione. [Mars InSight: la missione della NASA di sondare il nucleo del pianeta rosso (Galleria)]
Un esperimento meno famoso di Viking fu un'indagine radiofonica che seguì il "traballare" del polo nord marziano, che punta in direzioni diverse su un ciclo di 165.000 anni. Un'indagine di follow-up è stata eseguita dal lander Pathfinder della NASA nel 1997, e InSight farà un lavoro simile dopo l'atterraggio su Marte, ha detto Banerdt. L'esperimento di radio-scienza di InSight sarà così sensibile da poter persino tracciare una oscillazione separata del polo nord durante un anno marziano.
"C'è un po 'di oscillazione che si verifica nella scala dei mesi, e questo è principalmente a causa del gorgoglio del liquido nell'interno marziano", ha spiegato Banerdt. "Mentre scivola intorno, interagisce con il mantello roccioso sopra di esso e fa oscillare un po 'il pianeta roccioso."
Questa oscillazione è presente anche sulla Terra, dove viene chiamata oscillazione Chandler. L'analisi dell'oscillazione può consentire ai ricercatori di misurare la densità dell'interno di un pianeta roccioso e le dimensioni del suo nucleo, ha affermato Banerdt.
Conoscere le dimensioni e la composizione del nucleo si riferisce anche all'abitabilità di un pianeta, ha detto, perché è nel nucleo che un pianeta genera il suo campo magnetico. Un campo magnetico globale protegge l'atmosfera di un pianeta deviando le particelle solari cariche; quando Marte perse il suo campo circa 4 miliardi di anni fa, tali particelle iniziarono a rimuovere l'aria un tempo densa del pianeta, facendo sì che il mondo passasse da relativamente caldo e umido a freddo e secco.
"Guardare la storia del nucleo stesso è correlato alla possibile storia dell'abitabilità", ha detto Banerdt.
I movimenti delle orbite vichinghe (così come molti altri veicoli spaziali che circondano Marte) hanno anche fornito alcune informazioni sull'interno, ha detto Banerdt. I sottili tuffi e salti nelle orbite delle sonde hanno permesso agli scienziati di mappare le variazioni di gravità su Marte, che, a loro volta, rivelano che tipo di rocce - ad esempio, rocce vulcaniche dense o sedimentarie leggere - si trovano in aree diverse. Tali dati aiutano anche i ricercatori a mappare i cambiamenti nello spessore della crosta marziana da un luogo all'altro.
"È una specie di telescopio sfocato all'interno", ha detto Banerdt. "L'abbiamo usato per dedurre cose sull'evoluzione della crosta."
Il lander InSight, lanciato all'inizio di maggio, finora ha fatto una crociera "impeccabile", ha aggiunto, e la maggior parte dei payload è già stata verificata in volo. Il team ha anche scattato alcune foto all'interno dell'aeroshell che racchiude il veicolo spaziale e, con loro sorpresa, sono stati in grado di vedere un po 'di coperta termica all'interno del veicolo spaziale. Quelle foto saranno rilasciate presto, ha detto Banerdt.
