Di seguito è riportata la parte 2 di un estratto del mio nuovo libro, "Storie incredibili dallo spazio: uno sguardo dietro le quinte delle missioni che cambiano la nostra visione del cosmo". Il libro è uno sguardo all'interno di diverse missioni robotiche attuali della NASA, e questo estratto è la parte 2 di 3 che sarà pubblicata qui su Space Magazine, del capitolo 2, "Roving Mars with Curiosity". Puoi leggere la Parte 1 qui. Il libro è disponibile in formato cartaceo o e-book (Kindle o Nook) Amazon e Barnes & Noble.
Living on Mars Time
L'atterraggio è avvenuto alle 22:30 in California. Il team MSL ha avuto poco tempo per festeggiare, passando immediatamente alle operazioni di missione e pianificando il primo giorno di attività del rover. La prima riunione di pianificazione del team è iniziata all'una del mattino, terminando verso le 8 del mattino. Sono stati svegli tutta la notte e hanno trascorso quasi 40 ore al giorno.
Questo è stato un inizio difficile della missione per gli scienziati e gli ingegneri che avevano bisogno di vivere su "Mars Time".
Una giornata su Marte è di 40 minuti più lunga di quella terrestre e per i primi 90 giorni su Marte - chiamati sol - della missione, l'intera squadra ha lavorato a turni ventiquattro ore su ventiquattro per monitorare costantemente il rover appena sbarcato. Operare sullo stesso programma giornaliero del rover significava un ciclo sonno / veglia che cambiava continuamente, in cui il team MSL modificava i propri programmi 40 minuti ogni giorno per rimanere in sincronia con gli orari diurni e notturni su Marte. Se i membri del team si mettessero al lavoro alle 9:00 del giorno successivo, sarebbero entrati alle 9:40 e il giorno successivo alle 10:20, e così via.
Coloro che hanno vissuto Mars Time dicono che i loro corpi si sentono continuamente in ritardo. Alcune persone dormivano al JPL per non interrompere il programma della loro famiglia, alcune indossavano due orologi in modo da sapere che ore erano su due pianeti.
Circa 350 scienziati di tutto il mondo sono stati coinvolti con MSL e molti di loro sono rimasti a JPL per i primi 90 sol della missione, vivendo su Mars Time.
Ma il team ha impiegato meno di 60 giorni terrestri per annunciare la prima grande scoperta di Curiosity.
Acqua, Acqua ...
Ashwin Vasavada è cresciuto in California e ha affezionato ricordi d'infanzia di visitare parchi nazionali e statali nel sud-ovest degli Stati Uniti con la sua famiglia, giocando tra dune di sabbia ed escursioni in montagna. Ora è in grado di fare entrambe le cose su un altro pianeta, attraverso la curiosità. Il giorno in cui ho visitato Vasavada nel suo ufficio di JPL all'inizio del 2016, il rover stava navigando attraverso un campo di gigantesche dune di sabbia alla base del Monte Sharp, con alcune dune che torreggiavano 9 metri sopra il rover.
"È affascinante vedere le dune da vicino su un altro pianeta", ha detto Vasavada. “E più ci avviciniamo alla montagna, più la geologia diventa fantastica. Sono successe così tante cose lì, e abbiamo così poca comprensione di esso ... per ora. "
Al momento in cui abbiamo parlato, Curiosity si stava avvicinando a quattro anni terrestri su Marte. Il rover ora sta studiando quegli allettanti strati sedimentari sul Monte. Nitido nei dettagli. Ma prima doveva navigare attraverso le “Dune Bagnold” che formano una barriera lungo il fianco nord-occidentale della montagna. Qui, Curiosity sta facendo ciò che Vasavada chiama "scienza flyby", fermandosi brevemente per campionare e studiare i granelli di sabbia delle dune mentre si muove attraverso l'area il più rapidamente possibile.
Ora lavorando come capo scienziato del progetto per la missione, Vasavada svolge un ruolo ancora più importante nel coordinare la missione.
"È un equilibrio costante nel fare le cose in modo rapido, attento ed efficiente, oltre a utilizzare gli strumenti al massimo", ha affermato.
Dal successo dell'atterraggio dell'agosto 2012, Curiosity ha rispedito decine di migliaia di immagini da Marte - da panorami estesi a primi piani estremi di rocce e granelli di sabbia, tutti elementi che aiutano a raccontare la storia del passato di Marte.
Le immagini che il pubblico sembra amare di più sono i "selfie", le foto che il rover scatta di se stesso seduto su Marte. I selfie non sono solo una singola immagine come quella che prendiamo con i nostri telefoni cellulari, ma un mosaico creato da dozzine di immagini separate scattate con la fotocamera Mars Hand Lens Imager (MAHLI) alla fine del braccio robotico del rover. Altre preferite dai fan sono le immagini che Curiosity prende del magnifico paesaggio marziano, come un turista che documenta il suo viaggio.
Vasavada ha un preferito personale unico.
"Per me, l'immagine più significativa di Curiosity in realtà non è una grande immagine", ha detto, "ma è stata una delle nostre prime scoperte, quindi ha un legame emotivo con essa."
Nei primi 50 sol, Curiosity ha fatto delle foto di ciò che i geologi chiamano conglomerati: una roccia fatta di ciottoli cementati insieme. Ma questi non erano normali ciottoli: erano ciottoli portati dall'acqua che scorre. Per caso, il rover aveva trovato un antico alveo dove un tempo scorreva vigorosamente l'acqua. Dalle dimensioni dei ciottoli, il team scientifico ha potuto interpretare che l'acqua si muoveva di circa 1 metro al secondo, con una profondità da qualche pollice a qualche metro.
"Quando vedi questa foto, e se sei un giardiniere o un geologo, sai cosa significa", disse Vasasvada eccitato. “A Home Depot, la roccia arrotondata per l'abbellimento del paesaggio si chiama ciottoli di fiume! Per me è stato strabiliante pensare che il rover stesse guidando attraverso un fiume. Quella foto ha portato davvero a casa che in realtà scorreva acqua molto tempo fa, probabilmente alla caviglia fino in fondo.
Vasavada guardò in basso. "Mi dà ancora i brividi, solo a pensarci", ha detto, con la sua passione per l'esplorazione e la scoperta visibilmente evidente.
Da quella prima scoperta, Curiosity ha continuato a trovare ulteriori prove relative all'acqua. La squadra prese una scommessa calcolata e invece di guidare dritto verso il monte. Sharp, fece una leggera deviazione verso est in un'area chiamata "Baia di Yellowknife".
"La baia di Yellowknife era qualcosa che abbiamo visto con gli orbiter", ha spiegato Vasavada, "e sembrava che ci fosse un ventilatore di detriti alimentato da un fiume, la prova di acqua che scorreva nel passato antico."
Qui, Curiosity ha raggiunto i suoi obiettivi principali: determinare se il Cratere Gale fosse mai stato abitabile per semplici forme di vita. La risposta fu un clamoroso sì. Il rover campionò due lastre di pietra con il trapano, alimentando porzioni di mezzo aspirina a SAM, il laboratorio di bordo. SAM ha identificato tracce di elementi come carbonio, idrogeno, azoto, ossigeno e altro: i mattoni fondamentali della vita. Ha anche trovato composti di zolfo in diverse forme chimiche, una possibile fonte di energia per i microbi.
I dati raccolti dagli altri strumenti di Curiosity costruirono un ritratto che descriveva in dettaglio come un tempo questo sito fosse un alveo fangoso con acqua dolce, non acida. Aggiungi gli ingredienti elementari essenziali per la vita e, molto tempo fa, Yellowknife Bay sarebbe stato il posto perfetto per gli organismi viventi dove rilassarsi. Mentre questa scoperta non significa necessariamente che ci sia vita passata o presente su Marte, mostra che gli ingredienti grezzi esistevano per la vita per iniziare lì in una sola volta, in un ambiente benigno.
"Trovare l'ambiente abitabile nella Baia di Yellowknife è stato meraviglioso perché ha mostrato davvero la capacità della nostra missione di misurare così tante cose diverse", ha detto Vasavada. “Un'immagine meravigliosa si è riunita in corsi d'acqua che scorrevano in un ambiente lacustre. Questo era esattamente ciò che ci era stato inviato per trovare, ma non pensavamo di trovarlo così presto nella missione. "
Tuttavia, questo lago potrebbe essere stato creato da un evento unico nel corso di sole centinaia di anni. Il "jackpot" sarebbe quello di trovare prove di calore e acqua a lungo termine.
Quella scoperta è durata un po 'di più. Ma personalmente, significa di più per Vasavada.
Il clima di Marte fu uno dei primi interessi di Vasavada nella sua carriera e trascorse anni a creare modelli, cercando di capire la storia antica di Marte.
"Sono cresciuto con le immagini di Marte della missione vichinga", ha detto, "e pensandolo come un luogo sterile con roccia vulcanica frastagliata e un mucchio di sabbia. Poi avevo fatto tutto questo lavoro teorico sul clima di Marte, che forse fiumi e oceani esistevano una volta su Marte, ma non avevamo prove concrete ".
Ecco perché la scoperta fatta da Curiosity alla fine del 2015 è così emozionante per Vasavada e il suo team.
"Non abbiamo visto solo i ciottoli arrotondati e i resti del fondo fangoso del lago nella baia di Yellowknife, ma lungo tutto il percorso", ha detto Vasavada. “Abbiamo visto prima i ciottoli di fiume, poi abbiamo inclinato le arenarie dove il fiume si è svuotato nei laghi. Poi, quando arrivammo al monte. Sharp, abbiamo visto enormi distese di roccia fatte del limo che si è depositato dai laghi. "
La spiegazione che meglio si adatta alla "morfologia" in questa regione - cioè la configurazione e l'evoluzione delle rocce e delle forme di terra - sono i delta formati dai fiumi mentre si svuotavano in un lago. Ciò è probabilmente avvenuto tra 3,8 e 3,3 miliardi di anni fa. E i fiumi rilasciavano sedimenti che lentamente costruivano gli strati inferiori del monte. Acuto.
"Mio Dio, stavamo vedendo questo sistema completo ora", ha spiegato Vasavada, "mostrando come le intere poche centinaia di metri più bassi del Monte Sharp fossero probabilmente deposte da questi sedimenti fluviali e lacustri. Ciò significa che questo evento non ha richiesto centinaia o migliaia di anni; ci sono voluti milioni di anni perché i laghi e i fiumi fossero presenti per accumularsi lentamente, millimetro per millimetro, il fondo della montagna. ”
Per questo, Marte aveva anche bisogno di un'atmosfera più spessa di quanto non lo sia ora, e una composizione di gas serra che Vasavada ha detto di non aver ancora capito.
Ma poi, in qualche modo il drammatico cambiamento climatico ha causato la scomparsa dell'acqua e i venti nel cratere hanno scolpito la montagna nella sua forma attuale.
Il rover era atterrato esattamente nel posto giusto, perché qui in un'area c'era un record di gran parte della storia ambientale di Marte, inclusa la prova di un cambiamento importante nel clima del pianeta, quando le acque che un tempo ricoprivano il cratere Gale con i sedimenti si prosciugarono.
"Tutto questo è un driver significativo ora per ciò che dobbiamo spiegare sul clima iniziale di Marte", ha detto Vasavada. "Non ottieni milioni di anni di cambiamenti climatici da un singolo evento come un colpo di meteorite. Questa scoperta ha ampie implicazioni per l'intero pianeta, non solo per il cratere Gale. "
Altre scoperte
• Silice: il rover ha fatto una scoperta completamente inaspettata di rocce di silice ad alto contenuto mentre si avvicinava al Monte. Acuto. "Ciò significa che il resto degli elementi normali che formano le rocce sono stati rimossi o che è stata aggiunta molta silice extra", ha detto Vasavada, "entrambi sono molto interessanti e molto diversi dalle rocce che avevamo visto prima. È una scoperta così poliedrica e curiosa, ci prenderemo un po 'di tempo per capirlo. "
• Metano su Marte: il metano è generalmente un segno di attività che coinvolge la materia organica, anche, potenzialmente, della vita. Sulla Terra, circa il 90 percento del metano atmosferico è prodotto dalla rottura della materia organica. Su Marte, il metano è stato rilevato da altre missioni e telescopi nel corso degli anni, ma è stato insignificante: le letture sembravano andare e venire e sono difficili da verificare. Nel 2014, lo spettrometro laser sintonizzabile all'interno dello strumento SAM ha osservato un aumento di dieci volte del metano per un periodo di due mesi. Cosa ha causato il breve e improvviso aumento? La curiosità continuerà a monitorare le letture del metano e, si spera, fornirà una risposta al dibattito decennale.
• Rischi di radiazioni per esploratori umani: sia durante il suo viaggio su Marte che in superficie, Curiosity ha misurato la radiazione ad alta energia del Sole e dello spazio che rappresenta un rischio per gli astronauti. La NASA utilizzerà i dati dello strumento RADuri Assessment Detector (RAD) dello strumento Curiosity per progettare missioni future in modo da essere sicure per gli esploratori umani.
Domani: la conclusione di questo capitolo, tra cui "How To Drive a Mars Rover, e" The Beast ", parte 1 è disponibile qui.
"Storie incredibili dallo spazio: uno sguardo dietro le quinte delle missioni che cambiano la nostra visione del cosmo" è pubblicato da Page Street Publishing, una filiale di Macmillan.
