Il pianeta rosso. Per anni è stato terreno di gioco e competizione, il teatro ideale della sfida tecno-scientifica fra le agenzie spaziali dell’Europa e degli Stati Uniti. Ma le cose stanno per cambiare. Per sviscerare i segreti di Marte, ESA e NASA hanno deciso che è venuto il momento di unire le forze. Dando così il via al programma ExoMars, un’inedita serie di missioni congiunte.
La prima è in calendario per il 2016, si chiamerà ExoMars Trace Gas Orbiter, e ha un obiettivo ambizioso: studiare la composizione dell’atmosfera marziana. E, in particolare, chiarire una volta per tutte l’origine del metano, la cui presenza è già stata riscontrata in precedenti missioni spaziali (Mars Express con lo strumento PFS, a guida italiana) e confermata da osservazioni da Terra. La posta in gioco è alta: le molecole di metano, come quelle di altri «gas traccia» (per esempio, la formaldeide), potrebbero infatti rappresentare la firma di forme di vita, e in particolare del metabolismo di microrganismi.
Diciannove gli strumenti scientifici in gara per i cinque posti a bordo di ExoMars Trace Gas Orbiter. Una dura selezione, terminata proprio in questi giorni, con l’annuncio da parte delle due agenzie dei cinque strumenti vincitori. Fra questi, lo spettrometro infrarosso ad alta risoluzione SOIR/NOMAD, il cui scopo è proprio la rilevazione dei costituenti dell’atmosfera marziana e della loro distribuzione sul pianeta.
«In realtà si tratta di due spettrometri», chiarisce Giancarlo Bellucci, ricercatore all’INAF-IFSI di Roma e responsabile italiano per SOIR/NOMAD, «uno a occultazione e uno nadir. Quello a occultazione osserva l’atmosfera di Marte in trasparenza—cioè in controluce, con il Sole dietro a essa—mentre quello nadir guarda verso il suolo in perpendicolare». Dunque, entrambi cercheranno gas traccia, ma con strategie osservative differenti. «Quello a occultazione, grazie al fatto che il Sole fornisce un segnale molto forte, ha il vantaggio di essere estremamente sensibile», spiega Bellucci, «ed è in grado di rilevare la presenza anche di pochissime molecole di gas. Lo spettrometro nadir, a sua volta, potrà ricostruire la mappa spaziale di eventuali sorgenti di metano sulla superficie». Quest’ultima caratteristica è quanto mai importante, poiché proprio la disuniformità nella distribuzione spaziale delle sorgenti di metano potrebbe essere l’indizio di una sua origine biologica.
Le missioni congiunte del programma ExoMars continueranno anche dopo il Trace Gas Orbiter. Già nel 2018 ne è prevista una seconda che dovrebbe portare sul pianeta due rover: uno europeo, in grado di trapanarne il suolo, e uno americano, capace di raccogliere campioni in vista di un possibile ritorno verso la Terra. E già nella missione del 2016 un veicolo dimostrativo europeo tenterà di atterrare sul pianeta.
Grandi le attese dei responsabili delle due agenzie per questo sforzo congiunto. «Per esplorare a fondo Marte, abbiamo voluto reclutare tutti i talenti che potevamo sulla Terra», ha dichiarato David Southwood, direttore della sezione ESA di Scienza ed Esplorazione Robotica. «Lavorando insieme», ha aggiunto Ed Weiler, amministratore associato per il direttorato delle missioni scientifiche preso la NASA, «potremo ridurre le duplicazioni e gli sforzi. Aumenteremo le nostre capacità, e arriveremo a vedere risultati che non saremmo mai riusciti a raggiungere ognuno per proprio conto».
I cinque strumenti scientifici selezionati da ESA e NASA per l’ExoMars Trace Gas Orbiter:
- MATMOS (Mars Atmospheric Trace Molecule Occultation Spectrometer)
- SOIR/NOMAD (High-resolution solar occultation and nadir spectrometer)
- EMCS (ExoMars Climate Sounder)
- HiSCI (High-resolution Stereo Color Imager)
- MAGIE (Mars Atmospheric Global Imaging Experiment)