Ingenuity: sei cose da sapere sul drone elicottero su Marte

Vi avevamo già parlato di questo prodigio della tecnologia, ma ora ci sono delle novità. Al riparo nella pancia di Perseverance ha sopportato il lancio, un viaggio di quasi sette mesi nello Spazio e il delicato atterraggio sul Pianeta Rosso. Poi, con le sole proprie forza, ha superato una manciata di notti marziane a -90 °C, in condizioni capaci di addormentare per sempre batterie e componenti elettroniche di una qualunque sonda spaziale. Dopo tutte queste fatiche, il drone-elicottero Ingenuity è pronto a conquistarsi un posto nella storia spiccando il primo volo autonomo controllato su un altro pianeta, nella sottile atmosfera marziana. Ecco alcune curiosità.

Ingenuity, che significa ingegnosità e non ingenuità come molti pensano, è un dimostratore tecnologico e non è stato pensato per supportare in alcun modo la ricerca di vita marziana del rover Perseverance. Il suo obiettivo primario è volare su Marte, una missione già parecchio complicata che non lascia altro spazio per la scienza (non a caso non ci sono strumenti scientifici a bordo). Se saremo fortunati, il drone scatterà un paio di foto in volo, ma il valore della mission è provare che volare nell’atmosfera estremamente rarefatta di Marte è possibile.

Una domanda sorge spontanea: perchè è così difficile far volare un drone su Marte? Il motivo è che l’atmosfera marziana ha una densità pari ad appena l’1% di quella dell’atmosfera terrestre e poco si presta a sostenere il volo. Per questo Ingenuity è estremamente leggero (pesa 1,8 Kg) e ha rotori (gli elementi composti da più pale) molto più larghi dei soliti droni. Nell’atmosfera di Marte dovranno ruotare otto volte più velocemente di quelli di un elicottero sulla Terra per ottenere la stessa spinta. Sono stati testati e sembra abbiano funzionato perfettamente. Un altro problema non indifferente è il freddo all’interno del cratere Jezero: i -90 °C portano al limite la sopravvivenza delle componenti del marte cottero, che è alimentato a energia solare e si ricarica da sè. Le batterie agli ioni di litio devono bastare per sopravvivere alla notte marziana e affrontare le prove di volo.

Un’altra sfida è l’assenza di comunicazioni con il controllo di Terra: tra andata e ritorno del segnale ci sono circa 22 minuti di ritardo dal nostro pianeta a Marte. Ingenuity dovrà volare in semi-autonomia. Gli scienziati del JPL della NASA hanno scritto una sequenza di comandi che Ingenuity seguirà in sequenza. Quindi non si tratta di vera autonomia perchè sono traiettorie preimpostate ma il drone dovrà riuscire a rispettare il piano di volo nonostante le raffiche di vento marziano, regolare il suo termostato per mantenere una temperatura accettabile, analizzare i dati dei sensori e le immagini del suolo per rimanere sulla rotta programmata e comunicare via wireless con la base sul rover Perseverance.

La finestra di volo si è aperta l’11 aprile e durerà 30 giorni marziani o Sol, cioè 31 giorni terrestri. I voli programmati sono tre, di 90 secondi e tutti prevedono che l’elicottero decolli e atterri dallo stesso punto, considerato sicuro. Mentre il primo volo non è stato altro che un decollo fino a 3 metri, una trentina di secondi in arie e una rotazione su se stresso, i voli successivi alzeranno l’asticella rimanendo nei limiti sicuri. Se anche questi andranno bene, si potrà pensare a qualcosa di più avventuroso come un volo di un centinaio di metri.

Ingenuity è anche un dimostratore di tecnologie di volo miniaturizzate. Per renderlo in grado di volare su Marte ha un processore da cellulare con una tecnologia moderna con una potenza di calcolo molto maggiore rispetto a Perseverance. Questi primi voli potrebbero servire a progettare la nuova generazione di droni marziani, destinati ad avere un ruolo attivo di supporto nelle future missioni sul Pianeta Rosso: i martecotteri di domani potrebbero fornire uno sguardo dall’alto di zone interessanti da un punto di vista geologico, trasportare strumenti scientifici, raggiungere aree troppo impervie e accidentate per i rover e persino accompagnare nell’esplorazione futuri pionieri.

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