Dopo quasi vent’anni in orbita attorno a Marte, la sonda Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) della NASA ha adottato una nuova tecnica operativa che le consente di ampliare le sue capacità scientifiche. Si tratta di una manovra di rollio estremo, denominata very large roll, che consente allo strumento radar SHARAD (SHAllow RADar) di osservare più in profondità nel sottosuolo marziano rispetto a quanto possibile finora.
Il rollio, che porta la sonda a inclinarsi fino a 120 gradi, è stato testato tra il 2023 e il 2024 in tre occasioni distinte, come documentato in un recente articolo pubblicato sul Planetary Science Journal.
Questa nuova configurazione operativa rappresenta un’evoluzione significativa per una missione che ha già fornito contributi fondamentali alla conoscenza del Pianeta Rosso. SHARAD, progettato per penetrare fino a 2 km nel sottosuolo, è stato finora limitato da interferenze causate dalla struttura della sonda stessa, che ostacolavano il segnale radar. Montato nella parte posteriore di MRO per non interferire con le osservazioni delle camere anteriori come HiRISE, SHARAD non poteva trasmettere e ricevere segnali completamente liberi da ostacoli.
La nuova manovra di rollio permette al radar di avere una linea di vista più pulita verso il suolo, aumentando l’intensità del segnale anche di dieci volte e migliorando significativamente la qualità dei dati raccolti.
Tuttavia, a causa delle esigenze energetiche e di comunicazione, ogni rollio di questo tipo richiede un’attenta pianificazione e può essere effettuato solo una o due volte l’anno. Questo compromesso è compensato dall’opportunità di esplorare zone del sottosuolo marziano finora poco accessibili, dove potrebbero trovarsi riserve di ghiaccio utili a future missioni con equipaggio.
Nuove potenzialità per SHARAD
Lo strumento SHARAD è uno dei componenti principali di MRO per lo studio del sottosuolo marziano. Funziona emettendo onde radar che, rimbalzando tra gli strati del terreno, permettono di distinguere tra materiali diversi come roccia, sabbia e ghiaccio. Queste capacità sono fondamentali non solo per comprendere la storia geologica del pianeta, ma anche per identificare potenziali risorse per missioni future.
In particolare, SHARAD è stato impiegato per cercare depositi di ghiaccio prossimi alla superficie, accessibili per l’estrazione e l’utilizzo da parte di astronauti. Il ghiaccio non solo rappresenta una risorsa potabile, ma può essere convertito in ossigeno e propellente per il ritorno verso la Terra. Tuttavia, in alcune aree di Marte, la visibilità di SHARAD era compromessa dalla geometria della sonda stessa.
Con l’introduzione delle manovre da 120 gradi, le onde radar possono viaggiare senza interferenze causate dalle antenne o dalla struttura posteriore. Questa modifica ha permesso una visione più chiara di porzioni del sottosuolo prima marginalmente visibili o completamente oscurate. Gli scienziati hanno osservato che la qualità dei segnali ricevuti è aumentata in modo significativo, rendendo possibile la rilevazione di strutture geologiche sottili e la stima più accurata della profondità degli strati.
Le conseguenze della manovra
Le manovre di rollio non coinvolgono solo SHARAD: l’intero assetto della sonda viene influenzato. MRO ospita cinque strumenti scientifici operativi, ciascuno con esigenze specifiche di puntamento e orientamento. Per questo motivo, ogni rotazione è oggetto di una pianificazione accurata, con le squadre di controllo che coordinano le operazioni per garantire che ogni strumento possa continuare a svolgere il proprio compito.
Un esempio significativo è il Mars Climate Sounder, un radiometro progettato per studiare l’atmosfera marziana e monitorare temperature, tempeste di polvere e formazione di nubi. Originariamente dotato di un gimbal per l’orientamento autonomo, ha subito un guasto nel 2024 che ne ha ridotto la mobilità. Oggi sfrutta le manovre standard di rollio della sonda per continuare a raccogliere dati.
Questi adattamenti operativi dimostrano la versatilità e la resilienza di MRO. Nonostante l’età avanzata della missione, la sonda continua a svolgere un ruolo centrale nel programma di esplorazione marziana della NASA, ampliando le sue funzioni grazie a una gestione innovativa e a un uso intelligente delle risorse tecniche.
