Phobos osservato da HRSC durante l’orbita 7926 di Mars Express nel 2010. Crediti: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)
Nella giornata di ieri, giovedì 14 gennaio, la sonda Mars Express dell’ESA ha eseguito una manovra di sorvolo ravvicinato (o flyby) di Phobos, la più grande luna di Marte, passando a soli 53 km dalla sua superficie.
Questo flyby sarà in assoluto il più vicino alla luna marziana di tutto il 2016. Per confronto, gli altri flyby (circa 60) arriveranno a quote da qualche centinaia fino a 2.000 km dalla superficie di Phobos. Il flyby del 14 gennaio è stato quindi una vera e propria carezza alla luna di Marte.
Grazie alla loro posizione privilegiata, gli strumenti a bordo di Mars Express, e in particolare la High Resolution Stereo Camera (HRSC), hanno potuto osservare punti della superficie della luna che non erano mai stati studiati prima da quella distanza.
«Questo flyby fornirà osservazioni ad alta risoluzione di una regione di circa 1.000 km di estensione che non avevamo mai visto con tale dettaglio», ha spiegato Dmitri Titov, scienziato del team Mars Express. «HRSC ha scattato immagini, mentre il radar MARSIS e lo strumento ASPERA-3 hanno operato sondando il sottosuolo e l’atmosfera della luna».
Simulazioni della visuale di Mars Express durante il flyby su Phobos del 14 gennaio 2016. L’immagine centrale è la visuale durante la fase di avvicinamento. Crediti: T. Duxbury
Il segno “+” nell’immagine simulata indica un possibile sito di atterraggio per la missione russa Phobos Grunt, una missione futura con obiettivo di raccolta e rientro a Terra di materiale.
In passato Mars Express ha effettuato flyby di Phobos a quote inferiori, ma non di molto. Il 29 dicembre 2013 ha sorvolato la luna a soli 45 km di distanza dalla superficie, abbastanza vicino da far sì che la gravità di Phobos interferisse con la traiettoria della sonda, permettendo agli scienziati di ricavare nuove stime di massa e densità di questa intrigante luna.
Al di là delle grandi opportunità scientifiche che porta con sé, il flyby è anche un’importante sfida per le operazioni di volo, poiché l’estrema vicinanza dei due corpi richiede una conoscenza molto dettagliata delle posizioni della luna e della sonda.
I comandi per attivare gli strumenti e avviare le osservazioni sono stati inviati alla sonda il 7 gennaio, a seguito di alcune correzioni dell’ultimo minuto che hanno ottimizzato le posizioni relative di Phobos e di Mars Express. Le correzioni sono state elaborate dal team di dinamica del volo dell’ESOC, a Darmstadt.
Mars Express in orbita intorno a Marte. Crediti: ESA/Medialab AOES
«Queste correzioni sono rese necessarie dall’elevato livello di precisione richiesto per puntare gli strumenti su Phobos da una distanza così ravvicinata», dice Simon Wood, ingegnere del team delle operazioni di volo di Mars Express. «L’attività si svolgerà in modo completamente automatizzato e senza alcun intervento da parte del team da ESOC, che seguirà con attenzione ogni fase del flyby».
Operazioni di questo tipo ci permettono di raccogliere informazioni sulla formazione di questa peculiare luna. Una delle caratteristiche più particolari di Phobos è la sua bassa densità, pari a 1.862 kg/m3. Per confronto, la densità di Marte è di circa 3930 kg/m3, e la Terra ha una densità pari a 5520 kg/m3. Il basso valore di densità è coerente con l’elevata porosità della luna e con la sua distribuzione non uniforme di massa; in altre parole, Phobos è un ammasso di detriti con ampi spazi vuoti tra i blocchi rocciosi che compongono l’interno della luna.
Questo conferma lo scenario secondo il quale Phobos si sarebbe formato in orbita attorno a Marte a partire da un disco di detriti, anziché essere un asteroide catturato dalla forza di gravità dal pianeta, come afferma un’altra teoria di formazione dei satelliti marziani. Il disco detriti che ha dato vita alle lune di Marte potrebbe essere il risultato di un grande impatto sulla sua superficie, o forse Phobos e Deimos si sono formati a partire da detriti rimasti dalla formazione di Marte stesso.
«L’importanza di questo fly-by», ha commentato Giancarlo Bellucci dell’INAF – Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali di Roma, membro del team scientifico di Mars Express, «è che permetterà di osservare una zona di Phobos con una risoluzione e condizioni d’illuminazione senza precedenti fornendo informazioni sulla morfologia, utili per le future missioni di sampling-return a Phobos». Tra i progetti futuri, infatti, potrebbero esserci missioni robotiche o addirittura umane sulla luna marziana, che potrebbe rappresentare una postazione ideale da cui osservare Marte.
I primi risultati estratti dai dati raccolti durante questo flyby saranno disponibili nelle prossime settimane.