Perforazione su Marte, quanto siamo vicini ?

La perforazione della superficie di Marte sta procedendo a grandi falcate verso la realizzazione. I progressi sono palpabili e sappiamo come estrarre dal ghiaccio sotterraneo l’acqua potabile sul Pianeta Rosso. Ma scendere dalla superficie per raggiungere i serbatoi ghiacciati disponibili non è una cosa facile. Ad affrontare questa sfida è la società Honeybee Robotics, che chiama il suo approccio il concetto RedWater.

“RedWater ha dimostrato di essere l’architettura giusta per le trivellazioni profonde su Marte”, ha affermato Kris Zacny, vicepresidente del gruppo di tecnologia di esplorazione in California. Zacny ha affermato che RedWater può servire a un duplice scopo. Perforazione di Marte per l’esplorazione scientifica ed estrazione dell’acqua. “È una vittoria per tutti. Siamo in una posizione in cui questa tecnologia può essere usata nelle prossime missioni su Marte”, ha ribadito il vicepresidente dell’azienda. Infatti recenti rivelazioni sul ghiaccio sotterraneo del Pianeta Rosso si adattano bene a RedWater.

La tecnologia è già collaudata sulla Terra

Nel corso degli anni, i dati raccolti dalle sonde orbitanti su Marte, hanno rivelato che un terzo della superficie marziana contiene ghiaccio prossimo alla superficie, oltre a lastre di ghiaccio sepolte più in profondità. Alcune osservazioni della sonda Mars Express dell’Agenzia spaziale europea (ESA) suggeriscono che strati di ghiaccio d’acqua si estendono diverse miglia sotto terra in alcuni luoghi del pianeta.

Nel frattempo, i tecnici di Honeybee Robotics hanno recentemente completato alcuni test su RedWater nella camera fredda dell’azienda, ha affermato Joey Palmowski, un ingegnere di sistema dell’azienda. Questo lavoro è stato intrapreso attraverso una sovvenzione della NASA nell’ambito del progetto Next Space Technologies for Exploration Partnerships (NextSTEP-2).

Il sistema RedWater utilizza due tecnologie terrestri collaudate, già utilizzate nelle operazioni polari sia in Groenlandia che in Antartide. Sono tubi a spirale che si srotolano dalla superficie nel ghiaccio sottostante, che viene chiamato RodWell. RodWell è un metodo per sciogliere un pozzo nel ghiaccio sotterraneo e pompare l’acqua liquida in superficie. Il ghiaccio o le calotte ricoperti di detriti, spessi forse centinaia di metri, è stato rilevato e mappato alle medie latitudini di Marte. È un posto favorevole per un futuro avamposto di spedizione umana .

La collaborazione internazionale

Nathaniel Putzig è direttore associato e scienziato senior presso l’ufficio del Planetary Science Institute ed il team del progetto Subsurface Water Ice Mapping (SWIM) su Marte, sono impegnati a tracciare la posizione e la profondità del ghiaccio alle medie latitudini su Marte. Stanno ora concludendo la terza fase del lavoro, che mira a stabilire le priorità di targeting per la missione International Mars Ice Mapper (I-MIM).

I-MIM è un orbiter con un radar progettato dalla NASA in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), la Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) e l’Agenzia spaziale canadese per l’esplorazione dei ghiacci marziani. L’obiettivo principale di I-MIM è caratterizzare l’estensione e il volume del ghiaccio nelle regioni a media e bassa latitudine del pianeta.

Putzig ha detto di avere la sensazione che la NASA e gli altri partner internazionali siano ansiosi di portare avanti la missione I-MIM . Tuttavia, c’è stata una significativa incertezza sul budget riguardo all’impresa, da parte della NASA e forse anche con altre agenzie. “Ciò rende difficile per i partner internazionali finalizzare i loro accordi e iniziare attivamente a progettare e costruire l’hardware e gli strumenti della missione”, ha osservato Putzig.

Cercasi dati laterali e verticali

Ci sono incertezze nei set di dati attuali. Secondo Putzig, sono necessarie ulteriori ricerche ed in particolare nuove capacità di sondaggio radar orbitale su Marte. Una volta disponibili, tali informazioni potranno identificare e caratterizzare in modo definitivo il ghiaccio sepolto nelle regioni alle medie latitudini del pianeta Rosso. “Detto questo, in linea di principio si potrebbero inviare missioni terrestri a latitudini più elevate o in luoghi in cui nuovi impatti hanno esposto il ghiaccio. Oppure nei luoghi dove è certo di incontrare ghiaccio nel sottosuolo utilizzando un trapano senza prima acquisire dati aggiuntivi”, ha affermato Putzig. “Tuttavia, anche per tali luoghi, l’estensione laterale e verticale e la concentrazione del ghiaccio rimarranno scarsamente limitate senza nuovi strumenti”.

La perforazione di anche un metro nel ghiaccio su Marte può essere difficile, ha spiegato Isaac Smith, scienziato senior presso il Planetary Science Institute. Queste perforazioni sulla Terra richiedono molta energia termica o elettrica e molta energia umana. “È particolarmente difficile quando il ghiaccio è molto più freddo di meno 40 gradi Celsius come quello marziano”, ha detto Smith.

Questo è stato il caso della missione del lander Phoenix Mars della NASA nel 2008. Il lander si è posato sul pianeta più a nord rispetto a qualsiasi missione precedente, a una latitudine equivalente a quella dell’Alaska settentrionale. In quel luogo ha raccolto il suolo marziano ed ha trovato acqua ghiacciata. “Quel terreno ghiacciato è davvero difficile da scavare. Chiunque viva in Canada durante l’inverno sa di non andare a scavare in un cortile quando il terreno è ghiacciato”, ha sottolineato Smith.

Il ghiaccio può portare alla luce la storia di Marte

Campionare attentamente qualsiasi ghiaccio su Marte produrrebbe una miniera di risultati scientifici, ha detto Smith. “Il ghiaccio polare può fornire una documentazione dettagliata della storia del clima. Al contrario il ghiaccio delle medie latitudini può diventare una risorsa per la futura esplorazione dello spazio ed è la prossima frontiera per la ricerca della vita su Marte. Proprio come ottenere campioni di roccia può fornire indizi sulla storia antica di Marte, il ghiaccio ci fornirà indizi sulla storia recente di Marte”, ha spiegato Smith.

Tutte buone notizie, ma la perforazione per raggiungere profondità di decine di metri o più su Marte è un compito arduo. Farlo richiede molta energia e richiede molto intervento umano, anche sulla Terra. “Per il prossimo futuro, questo lavoro dovrà essere svolto da robot su Marte. Probabilmente per lunghi periodi, richiedendo ulteriori livelli di robustezza, che aggiungono costi, ed una fonte di energia”, ha detto Smith. “È fattibile a lungo termine e Honeybee Robotics è probabilmente l’azienda che lo realizzerà”.

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Sofia Bianchi

Sofia Bianchi, 27 anni, è un'architetta con una passione travolgente per l'astronomia. Con sede a Milano, è conosciuta per la sua capacità di integrare elementi spaziali nei suoi progetti architettonici, creando spazi unici che catturano la bellezza dell'universo. Fuori dal suo studio, trascorre le notti ad osservare le stelle, alimentando la sua curiosità cosmica e ispirandosi alla maestosità dell'infinito. Con il suo entusiasmo contagioso per entrambi i mondi, Sofia cerca costantemente di connettere l'arte e la scienza, lasciando un'impronta incantevole sia nella sfera dell'architettura che in quella dell'astronomia.