Il 30 luglio 2020, in piena pandemia globale, un razzo Atlas V si alzava dalla base spaziale di Cape Canaveral in Florida. A bordo, parte della missione Mars 2020 della NASA, il rover Perseverance iniziava il suo viaggio verso Marte, promettendo di svelare i segreti del Pianeta Rosso e in particolare, di capire se avesse mai ospitato la vita.
Ora, a distanza di poco più di tre anni dal suo atterraggio nel cratere Jezero il 18 febbraio 2021, Perseverance ha comunque superato le aspettative. Le sue scoperte hanno rivoluzionato la nostra comprensione di Marte, fornendo prove concrete di un passato acquoso e forse adatto a ospitare la vita, e dimostrando tecnologie importanti per l’esplorazione futura.
Ogni scoperta, così come ognuno dei campioni di roccia marziana raccolti dal rover fin dal settembre 2021, è fondamentale per la nostra comprensione della geologia, dell’atmosfera, dell’evoluzione di questo pianeta. In questo approfondimento abbiamo raccolto una “top 5” dei risultati finora permessi di Perseverance, nella speranza che possa proseguire ancora a lungo la sua esplorazione.
1. Evidenze di un antico delta fluviale e di un lago
La conferma dell’esistenza di un antico delta fluviale nel cratere Jezero è stata una delle prime e più significative scoperte di Perseverance, avvenuta nei primi mesi dopo il suo atterraggio il 18 febbraio 2021.
Il cratere Jezero fu scelto come sito di atterraggio proprio perché le immagini satellitari suggerivano la presenza di un antico delta fluviale. Tuttavia, la conferma diretta da parte di Perseverance ha fornito dettagli senza precedenti su questa formazione geologica.
Le immagini ad alta risoluzione e i dati raccolti dal rover hanno rivelato strati di sedimenti disposti in un modello caratteristico dei delta fluviali terrestri. Questi strati mostrano come il flusso d’acqua abbia depositato sedimenti nel corso di migliaia o forse milioni di anni, circa 3.5 miliardi di anni fa.
Perseverance ha identificato grandi massi e ciottoli intrappolati in questi strati sedimentari, indicando la presenza di flussi d’acqua ad alta energia. Inoltre, ha dimostrato definitivamente la presenza di un antico lago che riempiva il cratere Jezero, formato nell’antichità marziana dall’impatto di un meteorite.
L’importanza di queste scoperte risiede nel suo potenziale per la ricerca di vita passata su Marte. I delta fluviali sulla Terra, così come i laghi, sono ambienti ricchi di vita e ottimi per la preservazione di materiale organico: se la vita microbica è mai esistita su Marte, i sedimenti di questo antico delta potrebbero aver intrappolato e preservato le sue tracce.
2. Rilevamento di composti organici
Perseverance utilizza uno strumento chiamato SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals) per cercare composti organici. SHERLOC usa la spettroscopia per rilevare molecole organiche e minerali che potrebbero essere stati preservati come segni di vita passata.
Nel dicembre 2021, mentre Perseverance stava analizzando alcune rocce nel cratere Jezero, ha trovato i suoi primi composti organici. Includevano molecole contenenti carbonio che potevano essere prodotte sia da processi biologici che non biologici, la cui presenza non prova certo l’esistenza di vita passata su Marte, ma fornisce indizi importanti sulle condizioni ambientali passate del pianeta e sulla possibilità che potesse sostenere la vita microbica.
Ciò che rende particolarmente interessante questa scoperta è il contesto geologico in cui è avvenuta. Il cratere Jezero, dove Perseverance sta operando, era un antico lago circa 3.5 miliardi di anni fa. Le rocce analizzate fanno parte di formazioni sedimentarie associate a questo ambiente acquatico passato, aumentando l’interesse per questi composti organici.
La scoperta si aggiunge a quelle precedenti fatte dal rover Curiosity nel cratere Gale, ampliando la nostra comprensione della distribuzione di composti organici su Marte. Questo suggerisce che tali composti potrebbero essere più comuni di quanto si pensasse in precedenza.
3. Produzione di ossigeno
L’esperimento di produzione di ossigeno su Marte, condotto attraverso lo strumento MOXIE (Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment), ha avuto la sua prima dimostrazione di successo il 20 aprile 2021, circa due mesi dopo l’atterraggio di Perseverance.
MOXIE è un dispositivo delle dimensioni di una batteria per auto, progettato per produrre ossigeno dall’atmosfera marziana, che è composta per il 96% da anidride carbonica. Il processo utilizzato è l’elettrolisi dell’anidride carbonica, che separa gli atomi di ossigeno da quelli di carbonio.
Nel suo primo test, MOXIE ha prodotto circa 5 grammi di ossigeno, equivalenti a circa 10 minuti di aria respirabile per un astronauta. Sebbene questa quantità possa sembrare modesta, rappresenta una prova di concetto fondamentale per future missioni umane su Marte. Infatti, la produzione di ossigeno in situ su Marte potrebbe rivoluzionare l’esplorazione spaziale, in due modi principali:
- Supporto vitale. Fornire ossigeno respirabile per futuri astronauti, riducendo la quantità di risorse che devono essere trasportate dalla Terra.
- Propellente per i razzi. L’ossigeno potrebbe essere utilizzato come ossidante per il carburante dei razzi, facilitando il ritorno sulla Terra o ulteriori esplorazioni.
Da aprile 2021, MOXIE ha continuato a operare, testando la sua capacità di produrre ossigeno in diverse condizioni atmosferiche e temperature su Marte. Questi test hanno dimostrato che il dispositivo può funzionare in modo affidabile in vari scenari marziani. L’esperimento si è concluso il 7 settembre 2023, quando lo strumento è stato azionato per l’ultima volta. In totale MOXIE è stato in grado di produrre 122 grammi di ossigeno in 16 accensioni per un totale di 12 ore di funzionamento complessivo, ottenendo un risultato molto più alto di quello inizialmente previsto.
4. Registrazione di suoni marziani
Il giorno dopo l’atterraggio, a febbraio 2021, Perseverance ha catturato i primi suoni mai registrati sulla superficie di Marte, segnando un momento storico nell’esplorazione spaziale.
Il rover è equipaggiato con due microfoni: uno integrato nella fotocamera SuperCam e un altro montato sul corpo del rover. Questi microfoni sono stati progettati per catturare una varietà di suoni, dal vento marziano al rumore dei laser utilizzati per analizzare le rocce, fino ai suoni prodotti dallo stesso rover.
La prima registrazione ha catturato il suono di una leggera brezza marziana. Questo audio ha rivelato che il suono su Marte si propaga in modo diverso rispetto alla Terra, a causa della differente composizione e densità dell’atmosfera marziana. L’atmosfera di Marte, composta principalmente da anidride carbonica e molto più rarefatta di quella terrestre, influenza significativamente la trasmissione del suono, smorzando le frequenze più alte.
Oltre ai suoni ambientali, i microfoni hanno registrato il rumore del laser di SuperCam che colpisce le rocce, fornendo informazioni sulla durezza dei materiali analizzati, il sibilo dei propulsori durante l’atterraggio, il suono delle ruote del rover che si muovono sul terreno marziano e il ronzio dell’elicottero Ingenuity durante i suoi voli.
Queste registrazioni audio non sono solo affascinanti dal punto di vista pubblico, ma hanno anche un valore scientifico significativo. Gli scienziati utilizzano questi dati per studiare l’atmosfera marziana e come il suono si propaga in essa, per monitorare lo stato di salute del rover, rilevando eventuali anomalie nei suoni prodotti dai suoi meccanismi, e per ottenere informazioni sulle proprietà fisiche delle rocce e del terreno marziano.
Da quel momento, Perseverance ha continuato a registrare una varietà di suoni, permettendo agli scienziati di perfezionare i modelli atmosferici di Marte e offrendo al pubblico un’esperienza immersiva unica.
5. Primi indizi di vita microbica
Mentre attraversava la Neretva Vallis, un’antica valle fluviale dove in passato era presenta acqua corrente, a metà luglio 2024 il rover Perseverance ha individuato una roccia particolarmente interessante, soprannominata Cheyava Falls. Questa roccia, diversa da qualsiasi altra analizzata finora, presenta caratteristiche intriganti che potrebbero essere collegate alla presenza di un’antica vita microbica.
La roccia mostra infatti delle formazioni millimetriche di colore bianco sporco circondate da aloni neri, simili a “macchie di leopardo”. Le analisi condotte dagli strumenti di Perseverance hanno rivelato che questi aloni contengono ferro e fosfato. Queste caratteristiche sono particolarmente significative perché sulla Terra, reazioni chimiche simili sono spesso associate all’attività microbica, perché fungono da fonti di energia per i microbi.
Inoltre, Cheyava Falls presenta anche composti organici, che noi usualmente associamo alla vita come noi la conosciamo.
Tuttavia, gli scienziati del JPL sottolineano che questa scoperta, pur essendo entusiasmante, non costituisce una prova diretta di vita. Rappresenta solo il primo passo nella scala CoLD (Confidence of Life Detection) della NASA, un processo in sette fasi per confermare la presenza di vita extraterrestre. Per progredire ulteriormente in questa scala, saranno necessarie analisi più approfondite e la ricerca di ulteriori prove a sostegno.
In (trepidante) attesa di Mars Sample Return
L’obiettivo principale della missione di Perseverance è ambizioso quanto fondamentale: cercare segni di vita microbica antica su Marte e preparare il terreno per future esplorazioni umane. Questo obiettivo si sta realizzando attraverso una serie di attività interconnesse, con la raccolta e la conservazione di campioni di roccia e regolite marziana al centro di tutto.
Il rover sta metodicamente esplorando il cratere Jezero e in particolare l’antico delta fluviale, ma la raccolta dei campioni è solo l’inizio. I suoi strumenti li studiano e analizzano, ma solo l’analisi di questi campioni nei laboratori terrestri potrebbe finalmente rispondere alla domanda se Marte abbia mai ospitato la vita.
È sempre più evidente l’importanza cruciale del programma spaziale Mars Sample Return (MSR), progettato dalla NASA in collaborazione con l’ESA per riportare campioni marziani sulla Terra. La missione Mars 2020 di Perseverance e Ingenuity era la prima delle diverse missioni pianificate per raggiungere questo obbiettivo.
Purtroppo, ritardi e problemi di gestione al JPL sono stati numerosi nel corso di questi anni. Nel 2022 i piani MSR sono stati cambiati e semplificati, modificando l’architettura di missione che è stata rivista anche nell’aprile di quest’anno, quando la NASA, a causa dei tagli di budget, ha annunciato un rinvio al 2040 per il ritorno dei campioni sulla Terra.
L’Agenzia ha comunque comunicato che valuterà proposte architettoniche da parte dell’industria che potrebbero restituire campioni negli anni ’30 e ridurre costi, rischi e complessità della missione.
