“Curiosity. InSight. Spirit. Opportunity. If you think about it, all of these names of past Mars rovers are qualities we possess as humans. […] But, if rovers are to be the qualities of us as a race, we missed the most important thing. Perseverance.” Queste parole sono state scritte da uno studente di seconda media, Alexander Mather della Lake Braddock Secondary School di Burke, in Virginia, per un concorso nazionale tra studenti volto a dare il nome al rover marziano della NASA che avrebbe seguito le missioni Spirit, Opportunity, InSight e Curiosity.

Così è nato il nome Perseverance, scelto dall’allora amministratore associato del NASA Science Mission Directorate Thomas Zurbuchen. Perseverance, un rover che da tre anni esatti oggi, si muove sulla superficie di Marte. Un rover con un sistema di guida autonomo, con una suite di strumenti scientifici all’avanguardia, e con una missione precisa: trovare tracce di vita, se mai ce n’è stata su Marte, raccogliendo campioni da riportare un giorno sulla Terra, e identificare gli ambienti marziani in grado di sostenerla, la vita.

Insieme al piccolo drone Ingenuity, dimostrazione tecnologica rivelatasi un vero e proprio successo molto oltre le aspettative, Perseverance è ammartato il 18 febbraio 2021 nel cratere Jezero, e da allora non ha mai smesso di muoversi, di raccogliere, di studiare, di fotografare e di regalarci nuove importanti informazioni sulla storia passata e presente del Pianeta Rosso.

La scelta del sito di ammartaggio

Il cratere Jezero è stato scelto come sito di atterraggio per il rover Perseverance dopo un’attenta valutazione, basata su anni di dati di altre missioni, delle sue caratteristiche geologiche e del potenziale per conservare tracce di vita passata.

Si tratta infatti di un cratere da impatto situato nella regione nord-occidentale di Marte, con un diametro di circa 49 chilometri. È stato selezionato perché presenta segni evidenti di antichi flussi d’acqua, tra cui un delta ben definito, canali di drenaggio e depositi sedimentari.

Questi elementi indicavano che in passato Jezero poteva aver aver ospitato un lago (ora ne siamo certi), offrendo un ambiente potenzialmente favorevole allo svilupparsi della vita microbica.

Perseverance è stato quindi equipaggiato con strumenti sofisticati, come spettrometri e radar a penetrazione del suolo, che possono analizzare la composizione chimica e la struttura dei materiali presenti nel cratere per individuare eventuali segni di vita passata.

Il luogo preciso dell’ammartaggio, alle coordinate marziane 18.44°N 77.45°E, è stato intitolato Octavia E. Butler Landing il 5 marzo 2021 dalla NASA, in onore della famosa autrice di fantascienza americana Octavia E. Butler morta 15 anni prima, il 24 febbraio 2006.

L’arrivo su Marte: la fase di discesa

Dopo 29 settimane di viaggio, seguite al lancio di successo del 30 luglio 2020 a bordo di un Atlas V della United Launch Alliance, il 18 febbraio 2021 Perseverance era pronto all’ammartaggio.

Il rover ha iniziato il suo ingresso nell’atmosfera marziana a bordo dello stadio di discesa alla velocità di circa 20mila km/h, protetto grazie al suo scudo termico, e ha sperimentato una forte decelerazione a causa dell’attrito con l’atmosfera, riducendo la sua velocità a circa 1600 km/h in pochi minuti.

A una certa altitudine, è stato attivato il paracadute supersonico, che ha ulteriormente rallentato il rover mentre continuava la sua discesa verso la superficie. A differenza del rover Curiosity della NASA, Perseverance era stato dotato di un sistema di atterraggio perfezionato, e poteva contare su:

• Il Range Trigger, sistema che controlla la tempistica dell’apertura dei paracadute durante la discesa. Conoscendo la propria posizione rispetto al sito di atterraggio previsto e ritardando o anticipando l’apertura dei paracadute, è stato possibile ridurre del 50% l’ellisse di atterraggio, ovvero l’area stimata di arrivo.
• Il Terrain-Relative Navigation, sistema inedito di determinazione delle caratteristiche del suolo nelle ultimissime fasi dell’atterraggio. Il computer aveva pre-caricata una mappa in alta risoluzione del sito di atterraggio, realizzata negli anni precedenti dalle sonde in orbita marziana. Durante la discesa, il rover ha raccolto immagini in rapida successione della zona che ha sorvolato. Confrontandole con la mappa conosciuta, ha calcolato la sua posizione e la zona di arrivo stimata.

Sempre nella fase di discesa è stata attiva anche la suite di strumenti MEDLI2, ovvero la seconda generazione della suite MEDLI (MSL Entry, Descent and Landing Instrumentation) che ha raccolto dati quali pressione e temperatura atmosferica e dello scudo termico, permettendo di caratterizzare maggiormente l’atmosfera marziana per le future missioni.

Durante l’atterraggio sono state attive diverse telecamere, permettendo di riprendere tutte le fasi dell’atterraggio: una telecamera ha ripreso i paracadute, una il suolo in basso sullo stadio di discesa, una era puntata in alto verso lo stadio di discesa e un’altra verso il suolo. Un microfono ha raccolto i suoni durante tutte le fasi. Di seguito, il video completo dell’apertura del paracadute e la sequenza di atterraggio. Credits: NASA/JPL-Caltech

L’ammartaggio

Durante la discesa con il paracadute, il rover ha utilizzato i freni aerodinamici, che hanno aiutato a stabilizzarlo e rallentarlo ulteriormente. Poco prima dell’ammartaggio, il rover ha sganciato il suo paracadute per evitare che interferisse con il successivo stadio della procedura.

Utilizzando un sistema di propulsori, Perseverance è infine sceso in maniera controllata verso la superficie marziana, diminuendo gradualmente la sua velocità di discesa. L’ammartaggio riuscito è stato annunciato alle 20:55 UTC del 18 febbraio 2021. Il segnale proveniente da Marte ha raggiunto la Terra dopo 11 minuti, tempo che impiega la luce per percorrere la distanza Marte-Terra.

Il rover è atterrato circa 1 km a sud-est del centro della sua ampia ellisse di atterraggio di 7.7 km × 6.6 km, orientato quasi direttamente a sud-est. Lo stadio di discesa, il paracadute e lo scudo termico si sono fermati tutti entro 1.5 km dal rover. L’atterraggio è stato il più preciso di qualsiasi precedente atterraggio su Marte.

L’atterraggio è avvenuto nel tardo pomeriggio, con le prime immagini scattate alle 15:53:58 sull’orologio della missione (ora solare media locale), poco dopo che Marte aveva attraversato il suo equinozio di primavera settentrionale, l’equivalente della fine di marzo sulla Terra.

Il paracadute con un messaggio in codice

Il paracadute arancione e bianco utilizzato per far atterrare il rover su Marte conteneva un messaggio in codice. Il system engineer Ian Clark della NASA, infatti, aveva utilizzato il codice binario per nascondere il messaggio nel modello di colore del paracadute.

Largo 21 metri, il paracadute era costituito da 80 strisce di tessuto a formare un baldacchino a forma di emisfero, e ciascuna striscia era composta da quattro pezzi. L’ingegnere Clark aveva quindi 320 pezzi con cui codificare il messaggio. Ha incluso anche le coordinate GPS della sede del Jet Propulsion Laboratory a Pasadena, California (34°11’58” N 118°10’31” W). Solo sei persone erano a conoscenza del messaggio prima dell’ammartaggio.

Dopo poche ore dalla presentazione dell’immagine da parte del team di Perseverance, il codice è stato decifrato dagli utenti di Twitter. Diceva “Dare mighty things“, osa cose potenti, una citazione attribuita al presidente degli Stati Uniti Theodore Roosevelt e motto non ufficiale del JPL.

Tre anni dopo…

Da quell’ammartaggio di successo, sono ormai trascorsi tre anni. Periodo durante il quale Perseverance ha lavorato in (quasi) perenne comunicazione con il compagno di viaggio Ingenuity, che lo scorso 18 gennaio 2024 ha volato per l’ultima volta. Le pale di uno dei suoi rotori hanno subito pesanti danni in seguito a quel volo, per cause ancora da determinare, e il 25 gennaio 2024 la NASA ha annunciato la fine della missione.

A dicembre 2023, Perseverance ha superato i 1000 giorni di permanenza su Marte, e attualmente, 18 febbraio 2024, si trova sul Pianeta Rosso da 1095 giorni totali. Nel corso di questi tre anni, questo astrobiologo marziano ha percorso un chilometro dopo l’altro, raccogliendo numerosi campioni di rocce marziane, esplorando il fondale di un’antico lago e superando percorsi impervi per analizzare la foce a delta del fiume che anticamente si gettava nel cratere Jezero.

Il rover ha creato il primo deposito di campioni su un altro mondo, nel punto denominato Three Forks dove la futura missione Mars Sample Return li recupererà per portarli sulla Terra. Ha dimostrato con certezza la presenza di sedimenti lacustri nel cratere Jezero. Ha fotografato paesaggi, superato dune sabbiose, evitato rocce pericolose, macinato metro dopo metro grazie al suo sistema di guida autonomo.

Attualmente, Perseverance sta marciando in salita attraverso un terreno molto accidentato, diretto verso una regione soprannominata “Beehive Geyser”. Questa regione si trova a circa 60 metri di distanza da una zona già esplorata e campionata dal rover lo scorso settembre 2023, perciò dal confronto tra i nuovi dati e quelli, il team di missione spera di scoprire indizi sulla posizione e la storia di questa unità geologica.