L’Ingenuity Mars Helicopter della NASA è stato un piccolo elicottero, trasportato sulla superficie di Marte agganciato al ventre del rover Perseverance. La missione primaria di Ingenuity era di natura sperimentale, completamente indipendente dalla missione scientifica del rover, e puramente dimostrativa. L’elicottero doveva confermare la capacità dell’ingegno umano di far volare un velivolo su un altro mondo.

Il 4 aprile 2021, tre anni fa oggi, Ingenuity sopravviveva alla sua prima notte marziana, dopo esser stato rilasciato dal rover Perseverance sul suolo del Pianeta Rosso nel corso di una sequenza terminata il 3 aprile 2021.

Il 19 aprile 2021 è diventato il primo aeromobile della storia a effettuare un volo controllato e a motore su un altro pianeta. Un volo impegnativo, perché il Pianeta Rosso ha un terzo della gravità terrestre e un’atmosfera estremamente sottile, con solo l’1% della pressione in superficie rispetto al nostro pianeta.

I voli dimostrativi dell’elicottero, completamente autonomi e pilotati da sistemi di guida, navigazione e controllo di bordo, dovevano essere tre. Sono stati tutti un successo. Superati questi, l’obbiettivo di Ingenuity è stato cambiato da dimostrazione tecnologica a dimostrazione operativa a tutti gli effetti. Fino al 25 gennaio 2024, quando la NASA ha dichiarato la fine della missione perché durante il volo del 18 gennaio le pale del piccolo elicottero avevano subito danni irreparabili.

Un elicottero chiuso nella pancia di un rover

Ideare un velivolo abbastanza piccolo da adattarsi al rover, abbastanza leggero da volare nella sottile atmosfera di Marte, ma abbastanza resistente da resistere al freddo marziano, ha presentato sfide significative. Fino a quando l’elicottero non ha messo le sue quattro gambe sulla superficie marziana, è rimasto attaccato al ventre di Perseverance, atterrato sul cratere Jezero il 18 febbraio 2021, ricevendo energia direttamente dal rover.

La sequenza di operazioni che avrebbero consentito la discesa al suolo dell’elicottero è cominciata il 21 marzo 2021, quando Perseverance ha rilasciato il debris shield, una copertura sotto il suo ventre per proteggere Ingenuity durante l’atterraggio.

Successivamente, Ingenuity è stato fatto ruotare e scendere lentamente al di sotto di Perseverance, per poi essere portato in posizione verticale il 3 aprile 2021. Per garantire che il pannello solare in cima ai rotori dell’elicottero potesse iniziare a ricevere la luce solare il prima possibile, a Perseverance è stato comandato di allontanarsi da Ingenuity subito dopo averlo rilasciato.

Perseverance ha acquisito una serie di immagini delle operazioni utilizzando la sua telecamera SHERLOC WATSON, situata sulla torretta all’estremità del braccio robotico. Di seguito, una animazione che unisce queste immagini e mostra la sequenza di dispiegamento del piccolo elicottero.

La prima notte marziana di Ingenuity

Le temperature serali al cratere Jezero possono scendere fino a -90° Celsius. Potevano congelare e rompere i componenti elettrici non protetti, e danneggiare le batterie di bordo necessarie per il volo di Ingenuity. Sopravvivere la prima notte dopo essere stato rilasciato, tra il 3 e il 4 aprile 2021, era quindi uno step molto importante per la missione e l’operatività dell’elicottero.

Era la prima volta che Ingenuity si trovava da solo sulla superficie di Marte, al freddo, lontano da Perseverance. Tuttavia, la prima notte è stata superata con successo. “Ora abbiamo la conferma di avere il giusto isolamento, i giusti riscaldatori e abbastanza energia nella batteria per sopravvivere alla notte fredda. Il che è una grande vittoria per il team” dichiarava tre anni fa MiMi Aung, project manager di Ingenuity presso il JPL.

Allora, l’unica missione di Ingenuity, una dimostrazione tecnologica, era condurre test di volo nella sottile atmosfera di Marte. Non trasportava strumenti scientifici, ed entro 30 giorni marziani doveva completare tutti i suoi test.

Tre anni di voli, e la fine di Ingenuity sulle Valinor Hills

Quei primi 30 giorni marziani sono diventati 1035. Tre anni terrestri, durante i quali Ingenuity ha stabilito un traguardo dopo l’altro. Di altezza, velocità, distanza orizzontale e tempo di volo, di numero di voli. E di aiuto al rover Perseverance. Infatti, il piccolo elicottero precedeva il rover nel corso della sua esplorazione del Pianeta Rosso e mappava la superficie mentre era in volo, aiutando il compagno che la attraversava dal basso.

I primi 10 voli, poi i primi 30, e i 50, sono stati festeggiati uno dopo l’altro come delle vere e proprie conquiste. Grazie ad aggiornamenti dei software di bordo sviluppati dal JPL e inviati su Marte, e grazie alla (quasi) costante comunicazione a Terra garantita dal rover Perseverance, è stato possibile seguire i successi di Ingenuity uno dopo l’altro, a decine di milioni di km di distanza.

Purtroppo, l’elicottero marziano è rimasto bloccato dopo il volo numero 72, il 18 gennaio 2024, quando durante l’atterraggio si è completamente staccata una pala del rotore e le altre hanno subito grossi danni. Attualmente si ritiene che l’incidente sia dovuto a un errore nel sistema di navigazione autonoma in un’area di dune di sabbia che offriva pochi punti di riferimento. Il JPL ha affermato che tali problemi potrebbero essere evitati in futuro con un sistema GPS consolidato su Marte.

Il 25 gennaio 2024, l’amministratore della NASA Bill Nelson ha annunciato la fine della missione. La posizione finale di Ingenuity è presso l’Airfield Chi (χ) all’interno dell’area soprannominata dal team di missione “Valinor Hills” in riferimento alle terre degli immortali nella trilogia “Il Signore degli Anelli” di JRR Tolkien.