Foto: ESA/Roscosmos/CaSSIS

Dopo una frenata durata un anno il Trace Gas Orbiter (Tgo), il satellite di Exomars, ha ormai raggiunto una distanza di circa 400 chilometri dalla superficie di Marte e ora restituisce le prime immagini dalla sua nuova orbita. Come quella di Korolev, un cratere da impatto nelle latitudini settentrionali del pianeta, che colpisce per i chiaroscuri e la luminosità di alcuni dettagli indice della presenza di ghiaccio.

CaSSIS (Colour and Stereo Surface Imaging System), la camera a bordo del Tgo che ha inviato le immagini, è stata attivata il 20 marzo scorso ed è stata sottoposta a una serie di test in vista della missione scientifica vera e propria che avrà inizio il 28 aprile. L’obiettivo è di automatizzare completamente il processo di produzione delle immagini, così da poter distribuire rapidamente i dati per le analisi.

Foto: ESA/Roscosmos/CaSSIS

"La camera funziona molto bene – sottolinea Gabriele Cremonese dell’Inaf di Padova, co-principal investigator di CaSSIS e responsabile per la generazione e archiviazione delle immagini 3D –. Le immagini a colori e ad alta risoluzione sono una delle potenzialità di CaSSIS a cui si aggiunge l’obiettivo di ottenere migliaia di immagini 3D ad alta risoluzione. In questa fase di test anche il satellite sta perfezionando il puntamento e l’assetto e quindi non sono ancora state ottenute le prime coppie stereo, ma è questione di giorni”. Continua Cremonese: “Alla pianificazione dei target da osservare e all’analisi dei dati in Italia collaborano Stefano Debei direttore del Centro di ateneo di studi e attività spaziali “Giuseppe Colombo” (Cisas) e Matteo Massironi del dipartimento di Geoscienze dell’università di Padova, oltre a Lucia Marinangeli dell’università di Chieti-Pescara”.

Massironi spiega che uno degli obiettivi di CaSSIS, e in parte anche della missione Exomars, è di individuare su Marte possibili sorgenti di gas che potenzialmente potrebbero essere di origine biologica come il metano. In secondo luogo, si intende caratterizzare possibili landing site per future missioni robotiche e umane. Infine si osserveranno fenomeni geologici in evoluzione nel tempo, di fatto la vita geologica attiva sul pianeta. “La nostra attività in questo momento – sottolinea Massironi – è di definire gli argomenti di ricerca, i target in linea con gli obiettivi della missione. Il nostro gruppo è particolarmente interessato allo studio di possibili sorgenti di metano su Marte, legate ad esempio alla presenza di vulcani di fango, di tubi lavici o di cavità carsiche”.

Altro fronte in cui sono coinvolti gli scienziati padovani è la caratterizzazione geologica dei possibili landing site sul pianeta, alla luce anche dell’impegno che li vede coinvolti nel training geologico per astronauti dell’Esa. “Il nostro compito – continua il docente – sarà caratterizzare queste zone dal punto di vista geologico e ciò significa capire se il landing site è adatto all’atterraggio, se ci sono rischi particolari nella discesa che dipendono dall’inclinazione del terreno, da eventuali irregolarità di superficie o dalla presenza di massi o meno. E dovremo capire inoltre quali zone possono essere d’interesse scientifico per future esplorazioni. Da geologi noi possiamo caratterizzare la superficie del pianeta, ma serve anche individuare eventuali limitazioni di tipo ingegneristico o difficoltà che potrebbero incontrare i rover nell’atterraggio”. Per questo ad essere coinvolto nello studio dei landing site su Marte è anche il gruppo di Stefano Debei. Il Cisas ha dato un contributo importante fin dall’inizio della missione Exomars nella realizzazione dei moduli Amelia e Dreams, riutilizzabile quest’ultimo con pochissime modifiche in altre missioni marziane. Nel caso di CaSSIS sono stati Cisas e Inaf a fornire il rivelatore e l’elettronica di prossimità necessaria al suo utilizzo.

“Ad oggi – sottolinea Debei – lo strumento che fornisce le immagini a risoluzione maggiore è HiRISE, la fotocamera a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter della Nasa (Mro). La differenza importante tra CaSSIS e HiRISE sta nel fatto che la camera dell’Esa, pur avendo una risoluzione un po’ inferiore, possiede i filtri di colore e questo permette di ottenere informazioni sulla composizione attraverso gli spettri di assorbimento e di emissione che si ottengono dalle immagini”.   

La camera dell’orbiter è uno dei quattro strumenti a bordo del Trace Gas Orbiter. Oltre a CaSSIS sono stati montati l’Atmospheric Chemistry Suite (Acs), tre spettrometri in grado di rilevare gas atmosferici, come il metano; il Fine Resolution Epithermal Neutron Detector (Frend), che misura il flusso di neutroni dalla superficie marziana; il Nadir and Occultation for Mars Discovery (Nomad), un  insieme di spettrometri ad alta risoluzione per l’analisi della composizione atmosferica. Gli spettrometri hanno iniziato ufficialmente la loro missione scientifica il 21 aprile scorso.

Gli scienziati dell’università di Padova collaborano in modo continuativo con l’Istituto nazionale di astrofisica di Padova, che nello specifico studia anche i fenomeni di craterizzazione. Si tratta di indagini che consentono di comprendere la fisica e la meccanica dei materiali e dunque di capire come reagisce meccanicamente la superficie di Marte all’impatto.

Monica Panetto