Nel luglio del 2020, il Marte 2020 rover - l'ultimo del Mars Exploration Program della NASA - inizierà il suo lungo viaggio verso il Pianeta Rosso. Caldo sulla scia del Opportunità e Curiosità rover, il Marte 2020 rover tenterà di rispondere ad alcune delle domande più urgenti che abbiamo su Marte. Il principale tra questi è se il pianeta avesse o meno condizioni abitabili in passato e se esistesse o meno la vita microbica lì.
A tal fine, il Marte 2020rover otterrà campioni di perforazione di roccia marziana e li metterà da parte in una cache. Le future missioni con equipaggio potrebbero recuperare questi campioni e riportarli sulla Terra per l'analisi. Tuttavia, in un recente annuncio, la NASA ha indicato che un pezzo di una meteora marziana accompagnerà il Marte 2020 rover su Marte, che verrà utilizzato per calibrare il prezioso scanner laser del rover.
Questo scanner laser è noto come Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals (SHERLOC). La risoluzione del laser è in grado di illuminare anche le migliori caratteristiche nei campioni di roccia, che potrebbero includere microrganismi fossili. Ma per raggiungere questo obiettivo, il laser richiede un obiettivo di calibrazione in modo che il team scientifico possa perfezionare le sue impostazioni.
Normalmente, questi obiettivi di calibrazione coinvolgono pezzi di roccia, metallo o vetro, campioni che sono il risultato di una complessa storia geologica. Tuttavia, nel rispondere alle esigenze di calibrazione di SHERLOC, gli scienziati di JPL hanno avuto un'idea piuttosto innovativa. Per miliardi di anni, Marte ha subito impatti che hanno messo in orbita pezzi della sua superficie. In alcuni casi, quei pezzi arrivarono sulla Terra sotto forma di meteoriti, alcuni dei quali sono stati identificati.
Mentre questi meteoriti sono rari e non identici ai campioni geologicamente diversi il Marte 2020 rover raccoglierà, sono adatti per la pratica del bersaglio. Come ha affermato Luther Beegle di JPL, il principale investigatore di SHERLOC, in un recente comunicato stampa della NASA:
"Stiamo studiando cose su una scala così sottile che lievi disallineamenti, causati da sbalzi di temperatura o persino dal rover che si deposita sulla sabbia, possono richiedere di correggere il nostro obiettivo. Studiando come lo strumento vede un obiettivo fisso, possiamo capire come vedrà un pezzo della superficie marziana. ”
A questo proposito, il Marte 2020 rover è in buona compagnia. Per esempio, La curiosità di ha usato il suo strumento Chemistry and Camera (ChemCham) - che si basa sulla spettroscopia di rottura indotta da laser (LIBS) - per determinare le composizioni elementali di campioni di roccia e suolo che ha ottenuto. Allo stesso modo, il Opportunità Lo spettrometro ad emissione termica in miniatura (mini-TES) di rover ha permesso a questo rover di rilevare la composizione delle rocce a distanza.
Tuttavia, SHERLOC è unico in quanto sarà il primo strumento dispiegato su Marte che utilizza Raman e la spettroscopia a fluorescenza. La spettroscopia Raman consiste nel sottoporre materiali alla luce nel campo visibile, vicino all'infrarosso o vicino ai raggi ultravioletti e misurare la risposta dei fotoni. Sulla base di come i loro livelli di energia si spostano verso l'alto o verso il basso, gli scienziati sono in grado di determinare la presenza di determinati elementi.
La spettroscopia di fluorescenza si basa sui laser a ultravioletti per eccitare gli elettroni nei composti a base di carbonio, che fanno brillare le sostanze chimiche che sono note per formare in presenza di vita (cioè le biosignature). SHERLOC fotograferà anche le rocce che studia, il che consentirà al team scientifico di mappare le firme chimiche che trova sulla superficie di Marte.
Per i loro scopi, il team SHERLOC aveva bisogno di un campione sufficientemente solido da resistere alle intense vibrazioni causate dal lancio e dall'atterraggio. Avevano anche bisogno di uno che contenesse le sostanze chimiche giuste per testare la sensibilità di SHERLOC alle biosignature. Con l'aiuto del Johnson Space Center e del Museo di storia naturale di Londra, alla fine decisero di prelevare un campione dal meteorite Sayh al Uhaymir 008 (alias. SaU008).
Questo meteorite, che è stato trovato in Oman nel 1999, era più robusto di altri campioni e poteva essere tagliato senza il resto del fiocco di meteoriti. Di conseguenza, SaU008 sarà il primo campione di meteorite marziano che aiuta gli scienziati a cercare i segni di vita passati su Marte. Sarà anche il primo meteorite marziano a riportare un pezzo di se stesso nel superficie di Marte - anche se tecnicamente non è il primo ad essere rispedito indietro.
Quell'onore va a Zagami, un meteorite recuperato in Nigeria nel 1962, che aveva un pezzo di se stesso rimandato su Marte a bordo del Mars Global Surveyor (MGS) nel 1999. Quella missione si è conclusa nel 2007, quindi da allora questo pezzo ha fluttuato nell'orbita di Marte. Inoltre, la squadra dietro Marte 2020Lo strumento SuperCam aggiungerà anche un meteorite marziano per i propri test di calibrazione.
Insieme a pezzi di SaU008, il Marte 2020 il payload includerà campioni di materiali avanzati. Oltre a essere utilizzato anche per calibrare SHERLOC, questi materiali saranno testati per vedere come resistono al tempo e alle radiazioni marziane. Se si dimostrano abbastanza resistenti da sopravvivere sulla superficie marziana, questi materiali potrebbero essere utilizzati nella fabbricazione di tute spaziali, guanti e caschi per futuri astronauti.
Come diceva Marc Fries, co-investigatore e curatore di materiali extraterrestri presso il Johnson Space Center di SHERLOC:
“Lo strumento SHERLOC è una preziosa opportunità per prepararsi al volo spaziale umano e per svolgere ricerche scientifiche fondamentali sulla superficie marziana. Ci offre un modo conveniente per testare materiale che proteggerà i futuri astronauti quando arriveranno su Marte. "
Con ogni missione robotica inviata su Marte, la NASA e altre agenzie spaziali stanno lavorando verso il giorno in cui gli stivali degli astronauti finiranno per atterrare sul Pianeta Rosso. Quando verrà condotta la prima missione con equipaggio su Marte (attualmente prevista per gli anni 2030), seguiranno le tracce di alcuni esploratori robot davvero intrepidi!
