Il 2020 è l’anno di Marte. Per la prima volta saranno ben tre le missioni a partire per il pianeta rosso. La prima a partire sarà proprio la sonda degli Emirati Arabi Uniti Hope, il cui lancio è previsto per il 14 Luglio, alle 22:57 (orario italiano). La seguirà poi la missione Tianwen-1 che porterà su Marte il primo rover della Cina e per finire, a fine Luglio partirà il rover Perseverance della NASA.

Aggiornamento: La nuova partenza è prevista il 19 luglio alle 23:58 (ora italiana). Per tutti gli aggiornamenti in tempo reale consigliamo di iscriversi al canale telegram di Astrospace.it 

In questo articolo parleremo proprio della prima di queste sonde, Hope. In particolare di:

• La prima sonda araba verso Marte
• La scienza di Hope
• Gli strumenti scientifici
• Lo scopo sociale…
• … e politico
• Dove e quando partirà

La partenza per Marte è sempre un momento particolare per tutto il settore dell’esplorazione spaziale. Essa deve essere fatta durante un periodo particolare, denominato finestra di lancio. Questo periodo dura all’incirca 6 settimane e quest’anno si conclude il 17 agosto. Ogni missione dovrà per forza partire prima di quella data e il motivo è molto semplice. Durante questo periodo Terra e Marte si trovano in una posizione orbitale tale che il lancio verso il pianeta rosso dura solamente dai 6 ai 9 mesi.

Dato che i due pianeti ruotano attorno al sole con periodi diversi, questa finestra di lancio si apre solamente ogni 26 mesi, quando i due pianeti tornano ad avvicinarsi. Se una missione parte all’intento di questa finestra di lancio avrà un viaggio variabile a seconda della potenza del razzo utilizzato al lancio. Hope arriverà su Marte durante Febbraio del 2021 anche se ancora non si conosce la data precisa.

La prima sonda araba verso Marte

Hope sarà a tutti gli effetti la prima sonda diretta verso un altro pianeta mai lanciata da un paese di Arabo o mediorientale. Con Hope gli Emirati Arabi Uniti diventeranno la quinta nazione, o per meglio dire, la quinta agenzia a raggiungere il pianeta rosso. Finora infatti solo USA, URSS (e poi Russia), ESA e India sono riuscite ad arrivare in orbita marziana. Per ora solo la NASA è invece riuscita ad arrivare sulla rossa superficie di Marte e a farci muovere un rover.

La sonda Hope è stata costruita dal Mohammed bin Rashid Space Centre di Dubai ma con una forte collaborazione americana. Tre università statunitensi hanno infatti costruito la sonda finale e fornito la maggior parte della strumentazione scientifica. Queste sono state la University of Colorado Boulder, l’Arizona State University e la Università di Berkley, in California.

Gli ingegneri arabi responsabili del progetto hanno lavorato a lungo negli Stati Uniti per completare la sonda. Questa collaborazione con gli americani era l’unica strada per portare a compimento il progetto. Hope ha però delle prospettive ancora più grandi della sola missione scientifica. L’apertura di questi progetti così ambiziosi e tecnologicamente avanzati è fortemente voluta dal governo degli Emirati Arabi per aprire la strada al paese post-petrolio.

L’arrivo di Hope su Marte, previsto per febbraio 2021, coinciderà con il cinquantenario della fondazione degli Emirati Arabi. Una coincidenza che a Dubai non si sono fatti scappare.

La scienza di Hope

L’obiettivo principale di Hope rimane quello di arrivare con successo nell’orbita di Marte. Nonostante questo la sonda non sarà però lanciata per raggiungere solo quest’obbiettivo. Una volta in orbita attorno al pianeta rosso verrà eseguita della ricerca scientifica per comprendere meglio l’atmosfera marziana.

Hope studierà il clima di Marte, sia attraverso misurazioni quotidiane, sia studiando i cicli stagionali. Verranno  inoltre analizzati gli eventi meteorologici nella bassa atmosfera di Marte, come le tempeste di sabbia. Una delle domande più importanti a cui la missione vuole rispondere è come queste tempeste influiscano nell’innalzare sabbia e detriti nell’alta atmosfera. Come dichiarato dal team di ingegneri della sonda, Hope sarà il primo satellite metereologico di Marte.

Oltre a tutto questo, la sonda studierà anche come l’atmosfera di Marte contribuisce, e ha contribuito al mantenimento e poi alla scomparsa di acqua sulla superficie. Questi dati saranno utili per mappare l’andamento temporale dell’atmosfera marziana ma anche per migliora i modelli di quella terrestre.

E’ stato inoltre dichiarato che tutti i dati acquisiti dalla sonda Hope saranno disponibili gratuitamente e immediatamente a più di 200 università in tutto il mondo.

Gli strumenti scientifici

Hope è grande come un’automobile di medie dimensioni, 2.90 metri di lunghezza e 2.37 metri di larghezza e pesa 1350 kg. Per mantenere le comunicazioni con la Terra è inoltre dotata di un’antenna del diametro di 1.5 metri. A bordo disporrà di solo 3 strumenti scientifici.

1. Emirates eXploration Imager (EXI). Questa è una fotocamera multi-banda in grado di acquisire immagini con una risoluzione di 8 km. EXI misurerà inoltre tutte le proprietà dell’acqua, del ghiaccio e polvere e dell’abbondanza di Ozono in atmosfera. Lo strumento è stato sviluppato dal Laboratory for Atmospher and Space Physics (LASP) dell’Università del Colorado, in collaborazione con il Mohammed bin Rashid Space Center (MBRSC) a Dubai.
2. Emirates Mars Infrared Spectrometer (EMIRS). E’ uno spettrometro a infrarossi termici sviluppato dalla Arizona State University (ASU) e dal Mohammed bin Rashid Space Center. Questo strumento esaminerà la temperatura, il ghiaccio, il vapore acqueo e la polvere nell’atmosfera. EMIRS fornirà una visione dell’atmosfera inferiore e di quella media.
3. Emirates Mars Ultraviolet Spectrometer (EMUS) è ​​uno spettrografo per imaging a raggi ultravioletti che misura le emissioni nella gamma spettrale 100–170 nm per misurare le caratteristiche globali e la variabilità della termosfera e delle fasce di idrogeno e ossigeno. La progettazione e lo sviluppo sono guidati dal Laboratorio di fisica atmosferica e spaziale dell’Università del Colorado.

Lo scopo sociale…

Gli Emirati Arabi hanno istituito la loro agenzia spaziale solamente nel 2014. E’ questa agenzia che finanzia quasi completamente la missione mentre il centro di Dubai effettuerà tutte le operazioni di controllo missione e di ricerca scientifica.

Lo scopo sociale di questa missione non sarà solamente una ricaduta secondaria ma rappresenta uno degli scopi primari. Lo stesso sceicco Mohammed bin Rashid Al Maktoum ha affermato alla partenza del progetto che uno degli scopi di Hope sarà proprio quello di ispirare i giovani Arabi ad intraprendere carriere scientifiche e ad appassionarsi alle scienze. Lo stesso Team di ingegneri e scienziati che si occupa della sonda è d’esempio. Il 90% di loro ha un’età inferiore ai 35 anni e un terzo dell’intera squadra è composta da donne.

La percentuale di donne aumenta all’80% nel team che si occuperà dell’analisi scientifica dei dati in arrivo da Marte. Peter Withnell, a capo del team dell’università del Colorado che ha costruito la sonda, ha affermato di essere rimasto colpito dalla squadra di ingegneri arabi. “L’entusiasmo e l’unità sono palpabili. Assumerei una di queste persone in un istante.”

… e politico

Per portare a compimento una missione verso Marte gli Emirati Arabi avrebbero potuto fare tutto da soli. L’India ha dimostrato nel 2015 (con la missione Mars Orbiter Mission) che è possibile anche per un paese emergente nel settore spaziale arrivare con successo su Marte. Un’altra cosa che avrebbero potuto fare gli Arabi sarebbe stata acquisire un programma da un’altro stato. Questo avrebbe aumentato di molto il budget, rispetto ai 200 milioni di dollari stimati per Hope. La collaborazione con gli USA ha però portato al compimento di un obiettivo diverso: imparare.

Uno degli scopi di Hope, come già detto poco sopra, è infatti quello di acquisire nuove competenze che possano poi aiutare il paese a sviluppare nuovi settori industriali ad alta tecnologia. L’opportunità in campo politico offerte da Hope non si fermano ai confini di Dubai però. Una missione come questa è una grandissima dimostrazione di successo per tutta l’aera medio-orientale. In questa zona geografica, sopratutto negli ultimi anni, non si è mai nascosto l’interesse per le imprese spaziali.

L’Iran dispone di un piano spaziale ben definito, anche se molto rudimentale. In Israele sono presenti alcuni dei migliori center di ricerca del mondo. Il rapporto fra questi due paesi e gli Emirati Arabi è molto instabile e una visione spaziale, luogo da cui notoriamente non si riescono a vedere i confini fra stati della Terra, potrebbe solo giovare all’intera aerea.

Dove e quando partirà Hope

La partenza della sonda degli Emirati Arabi Uniti Hope, è prevista il 14 luglio alle 22:57 (orario italiano) dallo spazioporto di Tanegashima nel sud del Giappone. Il vettore che verrà utilizzato è un H-IIA costruito dalle Mitsubishi Heavy Industries. Questo razzo è al suo quarantunesimo lancio ed è usato da parecchi anni per lanciare molte missioni scientifiche giapponesi.

La sonda si trova in Giappone insieme al Team di ingegneri arabi da fine Aprile. Proprio mentre la sonda viaggiava dagli Stati Uniti al Giappone ha fatto tappa a Dubai. E’ stata la prima volta che Hope è entrata negli Emirati Arabi Uniti. Qui è iniziata un’operazione di revisione e integrazione con il vettore, durata 50 giorni.

Questo processo comporta il riempimento del serbatoio del carburante con circa 700 chilogrammi di idrogeno. Il processo richiede inoltre di testare tutti i sistemi di comunicazione e controllo. Poi viene spostata la sonda sulla piattaforma di lancio, installata sul razzo che la porterà nello spazio e garantito che le batterie della sonda siano completamente cariche.