AVEVANO UNA RISOLUZIONE DI 200 X 200 PIXEL

Le prime foto “spaziali” di un altro pianeta: Marte

Ricorre sabato prossimo il 56esimo anniversario del lancio della sonda spaziale statunitense Mariner 4, avvenuto il 28 novembre 1964 da Cape Canaveral. Sue le prime immagini ravvicinate – 22 fotografie, una delle quali incompleta – del suolo marziano, ricorda oggi su Media Inaf Roberto Della Ceca, responsabile dell’Unità per la gestione dei progetti spaziali dell’Inaf

     24/11/2020
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In alto, cartolina commemorativa della missione che illustra la traiettoria della sonda Mariner 4. In basso un’immagine della sonda

Ventidue foto il bottino principale, prese da una distanza dal soggetto intorno ai diecimila km, da circa 216 milioni di km dalla Terra, dopo un viaggio di quasi otto mesi: le prime foto “spaziali” di Marte, il Pianeta rosso. Correva l’anno 1965, il cosmonauta sovietico Aleksey Archipovic Leonov effettuava la prima passeggiata spaziale, iniziava ufficialmente la Guerra del Vietnam, negli Stati uniti veniva assassinato il leader dei Black Muslims, Malcolm X, a Londra moriva Sir Winston Churchill e in Italia veniva inaugurato il traforo del Monte Bianco… Artefice dell’impresa “marziana” fu la sonda Mariner 4.

Lanciata il 28 novembre 1964 (14:22:00 Utc), dal complesso di lancio numero 12 della Cape Canaveral Air Force Station, a bordo di un razzo Atlas/Agena D, Mariner 4 raggiunse Marte il 15 luglio 1965 dopo 230 giorni di viaggio. Seguiva da vicino la missione Mariner 3, lanciata 23 giorni prima, purtroppo abortita a causa di problemi legati al mancato dispiegamento dei pannelli fotovoltaici dovuti al malfunzionamento di apertura dell’ogiva dell’Agena.

La sonda Mariner 4, che al lancio pesava 260,68 kg, aveva un corpo principale a forma di prisma esagonale alto 0,46 m e di diametro 1,27 m, da cui partivano 4 pannelli fotovoltaici da 1,76 m di lunghezza e 0,90m di larghezza; le antenne di basso e alto guadagno erano posizionate sopra il corpo principale. Ospitava diversi strumenti scientifici per studiare i raggi cosmici, la polvere planetaria, il vento solare, i campi magnetici e il flusso di micro-meteoriti. L’esperimento per cui la sonda Mariner 4 è tuttavia passata alla storia è la Mars Tv Camera, che aveva il compito di “fotografare” la superfice di Marte e di trasmettere le immagini a Terra.

A sinistra, la prima pagina di “Paese Sera” di venerdì 16 luglio 1965. In alto a destra, la prima immagine “spaziale” di Marte. In basso a destra, una raccolta delle immagini della superficie di Marte riprese dal Mariner 4

La Mars Tv Camera fu attivata circa 42 minuti prima del massimo avvicinamento a Marte (9846 km, 01:00:57 Utc del 15 luglio 1965) a una distanza dalla Terra di circa 216 milioni di km; la fotocamera di bordo riprese 21 immagini (200 linee x 200 righe, 240 kbits per immagine) del Pianeta rosso più 21 linee per l’immagine numero 22. La missione era stata concepita per effettuare un passaggio veloce nelle vicinanze del pianeta (in gergo tecnico, flyby) e non, come siamo abituati oggi, per orbitarci. Le immagini prese durante il flyby di Marte furono immagazzinate a bordo utilizzando un registratore a nastro e, per sicurezza, trasmesse a terra un paio di volte. Ogni fotografia richiese circa 6 ore per essere trasmessa; occorsero più di dieci giorni per trasmettere a terra tutti i dati raccolti. Solo una decina di immagini furono di qualità adeguata da poter ottenere informazioni utili sulla superfice del Pianeta rosso caratterizzata, apparentemente, da diversi crateri e quindi in apparenza simile alla superfice lunare; solo le missioni successive mostrarono che tali caratteristiche erano tipiche delle regioni riprese dal Mariner 4 ma non del pianeta nella sua globalità.

Mariner 4 stabilì una serie di primati indiscussi tra cui: prima sonda in grado di raggiungere con successo Marte (dopo sei tentativi falliti di cui 5 sovietici e uno americano) e a compiere un flyby, prima sonda a inviare a terra immagini da un altro pianeta e prima sonda a portare a bordo un sensore stellare (puntato alla stella Canopo) che forniva il riferimento necessario al viaggio. Fu inoltre di stimolo per uno sviluppo tecnologico più performante dei pannelli solari.

A sinistra, i fotogrammi 7 e 8 ripresi dal Mariner 4. In alto a destra, una fra le immagini più chiare ripresa dal Mariner 4, che mostra i crateri. In basso a destra, l’immagine più ravvicinata, presa a una distanza dal Pianeta rosso di 9846 km, mostra un’area di circa 330 x 1200 km.

I dati accumulati dalla missione (un totale di 5.2 Mbits, comprese le immagini) servirono inoltre a stimare una pressione atmosferica compresa tra 4,1 e 7,0 mbar, una temperatura diurna di circa −100 oC e l’assenza di campo magnetico planetario e fasce di radiazione intorno al pianeta Marte (analoghe alle fasce di radiazione di Van Allen intorno alla Terra). La mancanza di un campo magnetico planetario ha come conseguenza che la tenue atmosfera e la superfice marziana sono completamente esposte – senza nessuna barriera, – ai raggi cosmici siano essi solari e non, con profonde ripercussioni sulla possibile presenza di vita in superfice. Il costo totale della missione, terminata formalmente il 21 dicembre 1967 dopo che la sonda aveva viaggiato nello spazio tra Terra e Marte, fu di circa 83 milioni di dollari; la sonda, inattiva, è tuttora in orbita intorno al Sole.

Ovviamente la qualità delle foto registrate dal Mariner 4 non hanno nulla a che vedere con la qualità delle riprese e delle foto registrate con le sonde odierne, né con le stupende illustrazioni dell’artista statunitense Chesley Bonestell, ma furono le prime e aprirono la strada all’esplorazione successiva, che vanta una lunga lista di missioni di successo tra orbiter, lander e rover, con le ultime in ordine di tempo lanciate con successo lo scorso luglio dagli Emirati Arabi Uniti (Emirate Mars Mission, 19 luglio 2020), dalla Cina (Tianwen-1, 23 luglio 2020) e dagli Stati Uniti (Perseverance, 30 luglio 2020).

La Domenica del Corriere del 12 giugno 1966

Permettetemi di finire con un buono e sano campanilismo: le immagini di Marte prese dal Mariner 4 furono rianalizzate successivamente da un “collega” dell’Osservatorio astronomico di Brera, l’ingegnere e astronomo Glauco De Mottoni Y Palacios (1901-1988), che aveva proseguito all’Osservatorio la lunga tradizione sullo studio di Marte iniziata con Schiaparelli. Le immagini rielaborate da De Mottoni, tenendo conto anche di parametri quali per esempio l’altezza del Sole sull’orizzonte marziano all’epoca delle esposizioni fotografiche, furono presentate alla riunione del Cospar tenuta a Vienna nel 1966 – lo stesso Cospar in cui un altro italiano illustre, Luigi Broglio, presentò i risultati scientifici ottenuti con il secondo satellite italiano, il San Marco 2 – e destarono molto interesse da parte della comunità scientifica internazionale, tanto da fare guadagnare al De Mottoni la copertina della Domenica del Corriere del 12 giugno 1966.