Mars Express, ESA/ATG medialab; Mars: ESA/DLR/FU Berlin
“C’è stato un tempo in cui Marte era abitabile – racconta Roberto Orosei, dell’Istituto nazionale di astrofisica – con un clima simile alla Terra, ma nel tempo il pianeta ha perso la sua atmosfera e con essa l'effetto serra che riscaldava, e di conseguenza l'acqua è ghiacciata e poi è scomparsa. Restavano i segni lasciati dalla presenza dell'acqua, ma restava da capire dove fosse finita e capire dove andare a cercarla”. Alla fine l’acqua è stata trovata, un grande lago di acqua probabilmente salata con un diametro di 20 chilometri nel Planum Australe, una regione nel Polo Sud del pianeta. A fare la scoperta, sicuramente una delle più importanti degli ultimi anni, un team tutto italiano di ricercatori di Bologna, Roma, Napoli, Pescara, Ariccia, Frascati e Padova coordinato dallo stesso Orosei.
“È stata un’emozione fortissima – commenta Maurizio Pajola, alumno dell’università di Padova e ricercatore dell’Inaf – Osservatorio astronomico di Padova che firma il paper –. In passato ho avuto la fortuna di poter lavorare anche alla missione Rosetta nel corso della quale abbiamo fatto scoperte importanti come team Osiris. È stata, quella, una missione che già mi ha dato grandi soddisfazioni ma ammetto che il mio primo amore è sempre stato Marte fin da quando, da piccolo, mio padre mi faceva vedere le prime immagini dei rover marziani. Poter contribuire alla scoperta del lago marziano è stato senza dubbio un dono”.
A: topografia ottenuta alla frequenza di 4 MHz da parte del radar MARSIS; B: topografia del riflettore basale (il lago), ottenuta da parte del radar MARSIS
Pajola si è occupato, nello specifico, della ricostruzione topografica tridimensionale del lago marziano. “Tutto iniziò nel 2012 – racconta il ricercatore – quando mi trovavo al Jet Propulsion Laboratory della Nasa e Roberto Orosei contattò me e il mio supervisor Marcello Coradini. In quel momento c’era bisogno di ricostruire tridimensionalmente i volumi per avere un’idea della regione circostante a quello che allora era stato ipotizzato essere un lago”. Per ricostruire i valori di topografia, Pajola si è servito dei dati radar e di software già utilizzati nel corso della missione Rosetta e impiegati per studiare la paleoidrologia marziana. “È stato possibile stabilire che su tre lati di questo lago sono presenti dei valori di elevazione maggiori, da un altro lato invece c’è una depressione. Prima di questa depressione è presente il lago che abbiamo identificato”.
Anaglifo prodotto sui dati di profondità ottenuti dal radar MARSIS a bordo della missione Mars Express
Quelli raggiunti sono risultati importanti, ma gli ostacoli non sono mancati, come racconta Stefano Debei, direttore del Centro di ateneo di studi e attività spaziali “Giuseppe Colombo” – Cisas dell’università di Padova che qualche anno fa ha offerto la propria consulenza tecnica proprio per il corretto funzionamento dello strumento che ha consentito di individuare acqua allo stato liquido nel sottosuolo di Marte. Il lago marziano è stato individuato grazie al radar Marsis (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding) che dal 2005 è attivo a bordo della sonda Mars Express dell’Agenzia spaziale europea. Si tratta di un radar sounder, che opera cioè a frequenze tra 1.5 e 5 MHz, capace di penetrare il terreno marziano fino a quattro, cinque chilometri di profondità e di misurare lo stato e le variazioni della ionosfera marziana. Lo strumento, diverso da qualsiasi altro radar sperimentato in una missione spaziale, fu ideato da Giovanni Picardi dell’università La Sapienza di Roma e realizzato dall’Agenzia spaziale italiana. Alla realizzazione hanno partecipato anche la Nasa, attraverso il Jet Propulsion Laboratory e l’Università dell’Iowa. La costruzione fu affidata alla Thales Alenia Space (Thales-Leonardo).
“Il radar – spiega Debei – è costituito da due antenne longitudinali. Quando la sonda è stata lanciata le antenne erano ripiegate su loro stesse all’interno di un contenitore. Ebbene, al momento di aprirle sono sorte delle perplessità, perché si temeva che potessero danneggiare il satellite, compromettendo in questo modo tutta la missione. Per questo motivo l’Agenzia spaziale italiana si è rivolta a noi per una consulenza”. Debei e Davide Piovesan, che allora studiava all’università di Padova e ora lavora come ricercatore negli Stati Uniti, si sono recati più volte al Jet Propulsion Laboratory per affrontare la questione. “Il nostro gruppo ha costruito un modello matematico e dinamico con cui abbiamo dimostrato che le antenne non sarebbero andate a collidere sul satellite e che non esisteva alcun rischio di danneggiarlo”. Si decise dunque di proseguire con le attività.
“Il fatto che l’acqua sia presente su Marte – conclude Debei – è una cosa a cui si pensava da tempo, il fatto che nel sottosuolo ci siano bacini così ampi è emozionante soprattutto in vista delle missioni future umane, perché significa avere delle risorse importanti da poter sfruttare”.
