COMINCIATA LA FASE SCIENTIFICA DELLA MISSIONE

Perseverance con il pilota automatico

Il più recente rover della Nasa, Perseverance, sta attraversando il paesaggio marziano utilizzando una versione innovativa e recentemente migliorata del sistema di auto-navigazione di Curiosity, AutoNav, che potrebbe consentirgli di raggiungere una velocità massima di 120 metri all’ora. Ne parliamo con Giovanni Poggiali, ricercatore all’Inaf di Arcetri

     06/07/2021
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Il rover Mars 2020 Perseverance della Nasa. Crediti: Nasa

Com’è guidare su Marte? Progettisti e piloti di rover dicono che non ci si stanca mai. Quelli che sono alla guida di Perseverance, poi, sono perennemente al carteggio della rotta da seguire nel cratere Jezero, indossando occhiali 3d per non perdere nemmeno una piccola increspatura del terreno che potrebbe mettere in difficoltà l’inviato sul posto. «Jezero è incredibile», dice Vandi Verma, ingegnere e pilota presso il Jet Propulsion Laboratory della Nasa nella California meridionale. «È il paradiso dei piloti di rover. Quando metti gli occhiali 3d, vedi molte più ondulazioni nel terreno. Alcuni giorni rimango semplicemente a fissare le immagini».

E se il supporto del team a Terra è senza dubbio fondamentale, il ritardo nel segnale in arrivo da Marte impone un certo grado di autonomia da parte di Perseverance. Il sistema di guida automatico di cui si avvale il rover – la versione aggiornata e migliorata di quello a bordo di Curiosity – si chiama AutoNav, ed è in grado di creare mappe 3d del terreno davanti a sé in tempo quasi reale, identificando potenziali pericoli e pianificando un percorso alternativo senza bisogno di interventi decisionali da Terra. Questa abilità è stata definita dagli addetti ai lavori “pensare mentre si guida” (in inglese think while driving) e, se combinata con altri miglioramenti nel sistema di guida, potrebbe consentire a Perseverance di raggiungere una velocità massima di 120 metri all’ora; per confronto, con la versione precedente di AutoNav, Curiosity copre circa 20 metri all’ora mentre sale sul Monte Sharp a sud-est.

Il cratere Jezero nel quale si trova il rover – lo ricordiamo – un tempo, quando Marte era più umido di oggi, era un enorme lago. La destinazione di Perseverance è il delta di un fiume prosciugato sul bordo del cratere, il luogo perfetto, miliardi di anni fa, per ospitare – se mai sono esistite su Marte – forme di vita. Dopo poco più di 130 giorni marziani il rover ha percorso 1.15 km muovendosi verso sud rispetto al punto di atterraggio.

Mappa della distanza percorsa, giorno marziano dopo giorno marziano, da Perseverance. Ciascun giorno è contrassegnato dai cerchi bianchi. Crediti: Nasa

«Durante i primi mesi della missione Perseverance è stato sottoposto a diversi test di sistema (la cosiddetta fase di commissioning) e ha supportato il mese di test di volo dell’elicottero Ingenuity, il primo oggetto costruito sulla Terra a volare su un altro pianeta» spiega a Media Inaf Giovanni Poggiali, ricercatore dell’Inaf di Arcetri. «Ora, tutti gli strumenti scientifici sono stati testati e hanno cominciato ad acquisire dati»

Il primo giugno il rover ha iniziato la prima fase della campagna scientifica lasciando il sito di atterraggio Octavia E. Butler. Durante le prime settimane di attività scientifica, il team della missione cercherà di rilevare e studiare alcune fra le più antiche formazioni geologiche del cratere Jezero. Nel frattempo, si stanno inizializzando i sistemi di autonavigazione e raccolta campioni del rover.  A differenza dei suoi predecessori, Perseverance ha un computer di bordo interamente dedicato alla navigazione sulla superficie, mentre il computer principale può dedicarsi ai molti altri compiti che mantengono il rover sano e attivo.

Naturalmente, Perseverance non può andare avanti solo con AutoNav. Il coinvolgimento del team del rover rimane fondamentale nella pianificazione e nella guida del percorso di Perseverance. Un’intera squadra di specialisti scruta le immagini satellitari, indossando occhiali 3d per studiare al meglio la superficie marziana nelle vicinanze del rover. Le istruzioni vengono poi trasmesse a Marte e il rover le esegue il giorno seguente. L’obiettivo è quello di mantenere un percorso di navigazione adatto alle attività scientifiche programmate. Per il momento, queste si limitano a esaminare i punti di interesse a livello geologico lungo il percorso, ma presto il rover si dedicherà anche alla raccolta dei campioni.

Anche le ruote di Perseverance sono state modificate per aiutare la rapidità di esecuzione di questi piani e cambiamenti di rotta: oltre ad avere un diametro leggermente maggiore e più stretto delle ruote di Curiosity, sono dotate di 48 battistrada, utili per migliorare la trazione e la durata. Il rover tiene anche traccia quantitativa dei metri percorsi da un punto all’altro utilizzando un sistema chiamato “odometria visiva”: cattura periodicamente immagini mentre si muove, confrontando una posizione con la successiva per vedere se si è spostato della distanza prevista.

«La prima campagna scientifica sarà completata dopo l’identificazione di quattro luoghi che possano rappresentare al meglio la storia dell’ambiente e della geologica del cratere Jezero e dove raccogliere i campioni di roccia o regolite (polvere)», spiega Poggiali. «A quel punto, il rover tornerà al suo sito di atterraggio dopo aver viaggiato tra 2.5 e 5 chilometri e utilizzato fino a otto dei 43 tubi campione a disposizione. Successivamente, Perseverance si dirigerà anche a nord e poi a ovest verso il luogo della sua seconda campagna scientifica: la regione del delta di Jezero».

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