PER MISURARE IL CALORE DELL’INTERNO DEL PIANETA

InSight si prepara a perforare Marte

Il 12 febbraio lo strumento HP3 è stato schierato con successo a circa 1 metro dal sismometro di InSight. La sonda penetrerà al di sotto della superficie del Pianeta rosso per almeno 3 metri, misurando la conducibilità termica del pianeta ogni 50 centimetri di profondità

Il lander InSight della Nasa ha posizionato la sonda di calore, chiamata Heat and Physical Properties Package (HP3), sulla superficie di Marte il 12 febbraio 2019. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech/Dlr

Il lander InSight della Nasa ha piazzato il suo secondo strumento sulla superficie marziana. Nuove immagini confermano che HP3 (Heat Flow and Physical Properties) è stato schierato con successo il 12 febbraio, a circa 1 metro dal sismometro di InSight, che il lander ha recentemente coperto con uno scudo protettivo, che lo proteggerà dal vento marziano e dalle escursioni termiche estreme. HP3 misurerà il flusso di calore che si muove attraverso il sottosuolo marziano e potrà aiutare gli scienziati a capire quanta energia occorre per costruire un mondo roccioso.

HP3 è equipaggiato con una sonda auto-perforante, soprannominata “la talpa”, che scaverà fino a 5 metri sotto la superficie, più in profondità di qualsiasi altra missione che ha tentato imprese simili prima di oggi, sul Pianeta rosso. Per fare un confronto, il lander Viking 1 della Nasa ha scavato 22 centimetri verso il basso, mentre il lander Phoenix, un cugino di InSight, si addentrò 18 centimetri al di sotto della superficie.

«Non vediamo l’ora di battere alcuni record su Marte», dice Tilman Spohn, principal investigator di HP3, del German Aerospace Center (Dlr), che ha fornito la sonda di calore per la missione InSight. «Nel giro di pochi giorni, riusciremo finalmente a rompere il terreno usando una parte del nostro strumento che chiamiamo la talpa».

HP3 assomiglia un po’ a un cric per automobili, ma con un tubo metallico verticale per contenere la talpa, lunga 40 centimetri. Un cavo collega la struttura di supporto di HP3 al lander, mentre un altro cavo attaccato alla parte superiore della talpa ha sensori di calore per misurare la temperatura del sottosuolo marziano. Nel frattempo, i sensori di calore nella talpa stessa misureranno la conduttività termica del suolo, ossia quanto facilmente il calore si muove attraverso il sottosuolo.

«La nostra sonda è progettata per misurare il calore proveniente dall’interno di Marte», spiega la vice principal investigator di InSight, Sue Smrekar, del Jet Propulsion Laboratory della Nasa a Pasadena, in California. «Ecco perché vogliamo farlo scendere sotto la superficie: i cambiamenti di temperatura sulla superficie, sia stagionali che del ciclo giorno-notte, potrebbero aggiungere “rumore” ai nostri dati».

La talpa si fermerà ogni 50 centimetri per eseguire una misurazione della conducibilità termica del terreno. Poiché il martellamento crea attrito e rilascia calore, la talpa verrà inizialmente raffreddata per ben due giorni. Quindi verrà riscaldata di circa 10 gradi Celsius per 24 ore. I sensori di temperatura al suo interno misureranno quanto rapidamente ciò avviene, il che indicherà agli scienziati la conduttività del terreno.

Nel caso in cui la talpa incontrasse una grande roccia prima di raggiungere almeno 3 metri di profondità, il team avrà bisogno di un intero anno marziano (due anni terrestri) per filtrare il rumore dai propri dati. Questa è una delle ragioni per cui il team ha selezionato con cura un sito di atterraggio con poche rocce e perché ha trascorso settimane a scegliere dove posizionare lo strumento.

«Abbiamo scelto il sito di atterraggio ideale, con quasi nessuna roccia in superficie», ricorda Troy Hudson del Jpl, uno scienziato e ingegnere che ha aiutato a progettare HP3. «Questo ci dà motivo di credere che non ci siano molte grandi rocce nel sottosuolo, ma dobbiamo aspettare e vedere cosa incontreremo sottoterra».

Per quanto in profondità possa riuscire ad andare, non c’è dubbio che la talpa rappresenti una grande impresa ingegneristica.

«Quella cosa pesa meno di un paio di scarpe, usa meno energia di un router Wi-Fi e deve scavare almeno 3 metri su un altro pianeta», conclude Hudson. «Ci è voluto tantissimo lavoro per ottenere una versione che potesse produrre decine di migliaia di colpi di martello senza staccarsi: alcune prime versioni fallirono prima di arrivare a 5 metri, ma la versione che abbiamo inviato a Marte ha dimostrato più volte la sua robustezza».