A Luglio del 2020 partiranno tre missioni per il pineta rosso, di tre Stati diversi. Non era mai successo prima ed è un segnale importante di come vari Stati si stiano impegnando, anche in modo diverso ed indipendente, in missioni ambiziose di esplorazione spaziale. La prima a partire sarà la sonda Hope degli Emirati Arabi il 14 Luglio. La seguirà poi la missione cinese Tianwen-1 in partenza il 23 luglio.

Con questa missione la Cina punta a diventare la seconda nazione (dopo gli USA) a muovere con successo un rover su Marte. Questa missione sarà quindi una vera “prima volta” per il paese asiatico, e partirà proprio l’anno del cinquantesimo anniversario dal lancio del primo satellite cinese: il Dong Fang Hong 1.

La Cina oltre la Luna

Tianwen-1 è traducibile come “domande celesti” o “domande al cielo” e trae origine da un famoso poema cinese di Qu Yuan. Il numero associato dopo la parola serve ad indicare, da questa missione in poi, tutte le missioni cinesi nello spazio profondo. Questo ci permette di apprezzare già uno dei motivi per il quale questa missione è importate, ossia il fatto che la Cina tenti per la prima volta di andare oltre l’orbita lunare.

Se già entrare in orbita marziana non è un impresa da poco, in questa missione è presente anche un piccolo rover di 240 kg che accompagnerà l’orbiter di oltre tre tonnellate. La missione di Tianwen-1 è fortemente legata alle missioni lunari Chang’è con cui la Cina sta esplorando la Luna da ormai molti anni. In questi mesi è presente sulla superficie del nostro satellite un piccolo rover del paese asiatico, facente parte della missione Chang’è 4.

L’eredità dal programma lunare

Alcune delle tecnologie chiave dietro a Tianwen-1 non sono del tutto nuove, infatti la Cina ha attinto a piene mani da alcune recenti missioni del proprio programma lunare Chang’e. 

In particolare il “GNC”, il sistema di guida controllo e navigazione automatico del lander è sviluppato a partire da quello di Chang’e 4. Missione che con successo allunò lo scorso anno sulla faccia a noi nascosta della Luna.

 L’importanza di questo sistema risiede nel fatto che durante la fase di discesa verso il suolo marziano è impossibile Intervenire manualmente per controllare la discesa del lander. Questo fatto è riconducibile all’enorme distanza tra la terra e Marte, oltre 50 milioni di kilometri, da cui consegue un ritardo nelle comunicazioni nell’ordine della decima di minuti, del tutto incompatibile con la durata della discesa, di appena 7 minuti.

 L’eredità dal programma Chang’e è ravvisabile anche nel sistema retropropulsione che attinge sempre da Chang’e 4, ma anche da Chang’e 3. Non avendo mai raggiunto la superficie di Marte o di un altro pianeta, la Cina si è dovuta basare sul sistema di allunaggio delle sonde Chang’è. Similmente a quello che userà la missione ExoMars nel 2022, il rover cinese scenderà sulla superficie attraverso un sistema di paracadute e di retrorazzi. Oltre al sistema di discesa anche lo stesso rover è derivato dal piccolo Yutu che si trova sulla Luna.

La scienza di Tianwen-1

Una lista molto dettagliata degli strumenti a bordo del rover e orbiter è purtroppo assente, in ogni caso saranno 12 in totale. Lo scopo principale della missione sarà cercare la presenza di vita passata sul suolo marziano e l’eventuale presenza di acqua. Quest’ultima sarà attivamente cercata anche grazie all’ausilio di un georadar o GPR (ground penetrating radar) il quale potrà scandagliare il sottosuolo marziano fino a 100 metri in profondità.

Di seguito ecco la lista degli strumenti a bordo:

Orbiter

• Medium Resolution Camera (MRC) 
• High Resolution Camera (HRC) 
• Mars Magnetomenter (MM)
• Mars Mineral Spectrometer (MMS)
• Orbiter Subsurface Radar (OSR)
• Mars Ion and Neutral Particle Analyzer (MINPA)

Rover

• Ground penetrating radar (GPR)
• Mars Surface Magnetic Field Detector (MSMFD)
• Mars Meteorological Measurement Instrument (MMMI)
• Mars Surface Compound Detector (MSCD)
• Multi-Spectrum Camera (MSC)
• Navigation and Topography Camera (NTC)

La Cina ha voluto spesso sottolineare la collaborazione internazionale con cui è stata costruita questa sonda. Seppur la maggior parte del lavoro e delle componenti siano cinesi, Pechino ha collaborato con la Russia e con l’Austrian Space Research Institute. Quest’ultimo ha fornito il Mars Magnetomenter a bordo dell’orbiter.

Il fronte politico

Tianwen-1 non è solo una sfida tecnica per il gigante asiatico, infatti la missione marziana si colloca in un più ampio scenario geopolitico, ossia la rivalità con gli Stati Uniti ed altri attori regionali. La riuscita di una missione del genere, garantirebbe alla Cina una risultato a dir poco impressionante, soprattutto se si guarda alla difficoltà storica con cui l’uomo ha esplorato Marte.

In particolare, l’eventuale successo del rover, scardinerebbe il primato americano di unica nazione capace di far funzionare un rover su Marte. E questo sarebbe un messaggio molto forte da parte cinese, poiché dimostrerebbe come la Cina stia rapidamente guadagnando terreno in questa nuova corsa allo spazio.

Dove, come e quando partirà

Tianwen-1 verrà lanciata in direzione Marte il 23 luglio a bordo di un Lunga marcia 5, dallo spazioporto di Wengchang. 

Il lunga marcia 5 è attualmente il vettore più potente della flotta di Pechino ed è stato recentemente lanciato con successo nella sua variante B. La versione utilizzata per questa missione ritornerà al volo per la prima volta da dicembre, è si contraddistingue dalla variante B per la presenza del secondo stadio spinto da due YF-75D ad idrogeno e ossigeno liquidi.

Se tutto andrà come previsto, la sonda entrerà in orbita marziana a metà febbraio 2021 mentre il rover dovrebbe “ammartare” il 24 aprile dello stesso anno. Uno degli obiettivi di Tianwen-1 sarà quello di acquisire esperienza e tecnologia per un’altra missione marziana con cui la Cina punta a riportare a Terra dei campioni di rocce. Questa missione attualmente è prevista per la fine di questo decennio. 

Comunicazioni con il sito di “ammartaggio”

La Cina si è focalizzata su due principali aree di arrivo per il rover di Tianwen-1. La prima zona si trova su Chryse Planitia, vicino ai siti di atterraggio di Viking 1 e Pathfinder. Questa prima opzione a fine del 2019 è stata scartata scegliendo definitivamente l’altra opzione. Questa si trova in Utopia Planitia, una zona libera da grandi crateri o ostacoli geografici. Questa zona si pensa possa essere stata piena di acqua e quindi potrebbe contenere elementi di studio estremamente interessanti.

Per supportare la missione e i collegamenti con Marte la Cina ha dovuto dotarsi di nuova strumentazione e di nuove antenne. Una di 70 metri di diametro è stata issata a Tianjin il 25 aprile per supportare le comunicazioni della missione. Anche le antenne del distretto di Miyun, Pechino e Kunming, nella Cina sudoccidentale, riceveranno dati da Marte, che può essere distante fino a 400 milioni di chilometri.