Fotografia del modello di volo di DREAMS. Crediti: ASI & DREAMS Team (INAF, Napoli; CISAS, Padova; LATMOS, Francia; ESA-ESTEC, Noordwijk; Oxford University, Regno Unito; FMI, Finlandia; INTA, Spagna)
Il Principal Investigator di DREAMS (Dust Characterisation, Risk Assessment, and Environment Analyser on the Martian Surface), che verrà lanciato sulla superficie di Marte insieme al lander Schiaparelli, è Francesca Esposito dell’INAF – Osservatorio Astronomico di Capodimonte. Abbiamo chiesto a Francesca di dirci di più sullo strumento creato dal team DREAMS.
Che cos’è DREAMS?
DREAMS è una piccola stazione meteorologica che misurerà le condizioni atmosferiche locali al sito di atterraggio, ottenendo misure di temperatura, umidità, pressione, opacità della polvere, velocità e direzione del vento. Potrà anche eseguire misurazioni di una serie di proprietà elettriche dell’atmosfera marziana, mai ottenute fino ad ora.
Come opererà DREAMS?
DREAMS effettuerà le sue misure dopo l’atterraggio di Schiaparelli su Marte. Dopo aver ricevuto un comando di risveglio dall’elettronica del lander, inizierà a operare autonomamente per 2-4 sol (ovvero i giorni marziani), fino a quando la batteria non si esaurirà. Purtroppo, a causa della limitata disponibilità di energia, DREAMS non potrà funzionare continuamente durante il giorno marziano. Funzionerà in 31 finestre temporali predefinite, per una durata complessiva di circa 6 ore durante ogni sol.
Quali sono gli obiettivi scientifici di DREAMS?
Schiaparelli atterrerà su Marte durante la stagione in cui le tempeste di polvere sono più frequenti, pertanto DREAMS avrà la possibilità di caratterizzare l’ambiente di Marte quando l’atmosfera è ricca di polvere. Tutti i sensori di DREAMS sono stati progettati per sopravvivere a queste condizioni su Marte.
Oltre alle misure meteorologiche, DREAMS studierà l’opacità dell’atmosfera dovuta alla presenza di polvere e gli effetti della polvere sugli strati atmosferici.
Un altro importante obiettivo è quello di raccogliere informazioni sui pericoli creati dalla polvere, per aiutare gli ingegneri a quantificare i rischi per le attrezzature e per missioni future di esplorazione umana. I dati raccolti includono la velocità della polvere trasportata dal vento, le cariche elettrostatiche, l’esistenza di scariche elettriche, i disturbi elettromagnetici che potrebbero influire sulle comunicazioni, e l’intensità della luce ultravioletta.
Sono particolarmente entusiasta all’idea di poter effettuare la prima indagine in assoluto dei fenomeni elettrici nell’atmosfera di Marte. Si pensa che tra la superficie e la ionosfera marziana vi sia un circuito elettrico atmosferico globale. Durante le tempeste di polvere e in prossimità dei vortici, sembra che si possano formare campi elettrici intensi. Inoltre, la polvere e la sabbia cariche elettricamente possono avere un ruolo importante nel processo di sollevamento della polvere dalla superficie, influenzando l’evoluzione delle tempeste di polvere su Marte.
Disegno schematico del pacchetto di strumenti DREAMS. Crediti: TAS-I, DREAMS team, ESA
Quindi, i risultati che raccoglierà DREAMS contribuiranno a far luce su alcune importanti questioni chiave nel campo della scienza marziana e forniranno informazioni preziose per le missioni future, incluso il rover ExoMars 2018. Come si è arrivati alla realizzazione di DREAMS?
DREAMS nasce da una prima proposta di portare con Schiaparelli una versione miniaturizzata degli strumenti italiani che erano stati selezionati per far parte di Humboldt, un lander progettato all’interno della missione ExoMars, che è stato cancellato nel 2009. Abbiamo invitato gli altri istituti europei a unirsi a noi nel progetto, e in questo modo ci siamo ritrovati insieme a persone che avevano lavorato a studi rivolti a missioni spaziali marziane, e che per motivi diversi non avevano ancora raggiunto Marte. Abbiamo organizzato diversi incontri internazionali a Napoli tra la fine del 2010 e all’inizio del 2011 per selezionare i migliori strumenti da presentare come un pacchetto autonomo alla richiesta ESA per un carico da agganciare alla missione Schiaparelli. La proposta originaria includeva undici strumenti, di cui ne sono stati selezionati sei.
L’acronimo DREAMS riflette in parte il sogno (“dream”, in inglese, NdT) di raggiungere Marte, che accomuna tutti i membri del team.
Come si sente ora che lo strumento è stato consegnato?
In realtà non siamo ancora alla meta, vi è ancora molto lavoro davanti a noi. La nostra proposta è stata selezionata nel giugno 2011 e abbiamo prodotto cinque modelli (tra cui quello di volo, che è montato su Schiaparelli) in meno di quattro anni. Per raggiungere questo obiettivo tutto il team ha compiuto un grande sforzo, con la costante supervisione dell’Agenzia Spaziale Italiana, e dell’ESA. Siamo molto orgogliosi di quello che siamo stati in grado di ottenere e siamo ansiosi di vedere DREAMS su Marte.
Come vi state preparando per raccogliere ed interpretare i dati DREAMS?
Al fine di studiare in dettaglio l’effetto della carica elettrica durante gli eventi ricchi di polvere sulla superficie marziana, il team ha eseguito numerose campagne nel deserto del Sahara occidentale durante il 2013 e il 2014. Il sito di misura è stato scelto per la sua somiglianza con Marte. Abbiamo assemblato strumenti simili a quelli di DREAMS e raccolto molti dati atmosferici e ambientali. La nostra attenzione si è concentrata sui processi responsabili per il sollevamento di polvere nell’aria e il feedback relativo alle proprietà elettriche dell’atmosfera. I risultati che abbiamo acquisito ci aiuteranno ad interpretare fenomeni simili su Marte.