• Analizzando i video registrati da Perseverance dei voli di Ingenuity, i ricercatori hanno studiato il comportamento della polvere marziana.
• I risultati, ottenuti a partire dai dati di sei diversi voli dell’elicottero, hanno mostrato che esso ha sollevato circa un millesimo della propria massa in polvere ad ogni volo.
• Le implicazioni della ricerca potrebbero aiutare la NASA nell’estensione di future missioni robotiche e nell’atterraggio sicuro di apparecchiature sul Pianeta Rosso.

La polvere è una sfida costante per l’esplorazione scientifica di Marte. Dalle piccole trombe d’aria, i dust devils, alle vaste tempeste che avvolgono il pianeta, l’ambiente polveroso del Pianeta Rosso ha messo (e sta mettendo) a dura prova molta della strumentazione terrestre.

Di recente, i ricercatori dello Stevens Institute of Technology, dello Space Science Institute e del JPL hanno completato il primo studio sulle dinamiche della polvere marziana basato su dati reali di Marte. Si tratta dei video, catturati dal rover Perseverance, dei primi storici voli di Ingenuity. Essi hanno aiutato gli scienziati a studiare il comportamento della polvere sollevata dal piccolo elicottero mentre si alzava in aria e atterrava sul suolo marziano.

“C’è una ragione per cui i piloti di elicotteri sulla Terra preferiscono atterrare su eliporti” ha detto Jason Rabinovitch, coautore e assistente professore alla Stevens. “Quando un elicottero atterra nel deserto, la sua corrente discendente può sollevare abbastanza polvere da causare cali di visibilità totali. E Marte è effettivamente un grande deserto”.

Lo studio è riportato nel Journal of Geophysical Research: Planets, a questo link. Con le sue implicazioni, apre la strada a future missioni di velivoli spaziali su altri mondi.

Il sollevamento della polvere durante i voli di Ingenuity

Studiare la dinamica della polvere su un altro pianeta non è facile. Ci si può basare solo su immagini, video e dati di sistema dei veicoli spaziali, senza poter fare affidamento sull’osservazione diretta. Nonostante ciò, utilizzando tecniche avanzate di elaborazione delle immagini i ricercatori stanno ottenendo importanti risultati.

Rabinovitch, che lavora al programma Ingenuity dal 2014, a partire dai dati raccolti dall’elicottero ha iniziato a indagare sulle interazioni tra i pennacchi di polvere rossa e la superficie marziana, durante la discesa motorizzata di Ingenuity.

Grazie alle nuove tecniche di elaborazione, Rabinovitch e colleghi hanno estratto informazioni da sei diversi video a bassa risoluzione dei voli di Ingenuity. Identificando minuscole variazioni tra i fotogrammi video e l’intensità della luce dei singoli pixel, i ricercatori sono stati in grado di calcolare sia le dimensioni che la massa totale delle nuvole di polvere sollevate mentre l’elicottero decollava, si librava in aria, eseguiva manovre correttive e atterrava nuovamente al suolo.

Nel video seguente si notano le variazioni della polvere sollevata durante un volo di Ingenuity su Marte. Credits: Stevens Institute of Technology

Volare (e non solo) sul Pianeta Rosso

La ricerca di Rabinovitch e colleghi mostra che, come previsto, la polvere è un importante fattore da tenere in considerazione per i veicoli spaziali su Marte, in particolare quando sono velivoli. Si stima che Ingenuity abbia sollevato circa un millesimo della propria massa in polvere ogni volta che volava: molte volte più polvere di quanta ne avrebbe generata un elicottero equivalente sulla Terra.

Rabinovitch, comunque, sottolinea che è difficile fare confronti diretti. Pensando alla polvere sul Pianeta Rosso va considerata non solo la gravità, inferiore rispetto alla Terra, ma anche gli effetti della pressione atmosferica, della temperatura, della densità dell’aria. Molte di queste cose non sono ancora del tutto comprese. Forse proprio studiando le nubi di polvere sollevate da Ingenuity ci saranno nuovi indizi anche su altre caratteristiche dell’ambiente marziano.

Una migliore comprensione dei pennacchi di polvere in relazione alla superficie di Marte potrebbe anche aiutare la NASA a estendere le future missioni robotiche, mantenendo i pannelli solari operativi più a lungo. Uno dei motivi dei malfunzionamenti e delle mancate comunicazioni di Insight, per esempio, o del rover cinese Zhurong, è stata la polvere che ha coperto i pannelli solari per l’immagazzinamento di energia.

Un’altra possibilità che questi studi daranno è quella di rendere più facile l’atterraggio sicuro di apparecchiature delicate sulla polverosa superficie marziana. Potrebbero anche offrire nuove informazioni sul ruolo del vento e della polvere trasportata dal vento nei modelli meteorologici e nell’erosione, sia sulla Terra che in ambienti estremi intorno al Sistema Solare.