Il primo volo a elica su un altro pianeta

Lunedì 19 aprile per la prima volta nella storia un elicottero costruito sulla Terra ha volato su un altro pianeta. Lo storico risultato è stato raggiunto da Ingenuity, il piccolo drone della NASA che due mesi fa aveva raggiunto Marte in compagnia del più ingombrante robot automatico (rover) Perseverance. Il volo sperimentale è stato un successo e consentirà nei prossimi mesi di esplorare meglio il pianeta, osservandolo e fotografandolo dall’alto.

Ingenuity significa “ingegno” in inglese e in effetti i ricercatori e gli ingegneri della NASA ne hanno utilizzato parecchio per progettarlo, considerato che il loro mini elicottero era sviluppato per volare su un pianeta dove l’atmosfera è quasi 100 volte più rarefatta di quella terrestre, senza contare la gravità pari al 40 per cento della nostra. Consapevoli delle difficoltà, i progettisti sapevano che l’esperimento sarebbe potuto fallire al primo tentativo: Ingenuity avrebbe dovuto fare tutto da solo, a circa 290 milioni di chilometri da noi (l’attuale distanza tra Terra e Marte).

Com’è fatto Ingenuity
Ingenuity ha una massa di circa 1,8 chilogrammi, ma su Marte risulta circa 2,5 volte più leggero che sulla Terra a causa della minore gravità. Alto poco meno di mezzo metro, l’elicottero ricorda i droni telecomandati che utilizziamo qui per fare le riprese dall’alto. Per decollare e mantenersi in volo, Ingenuity utilizza due coppie di pale con una lunghezza di 1,2 metri. Una coppia ruota in senso orario e l’altra in senso antiorario, compiendo all’incirca 2.400 giri al minuto.

Il corpo dell’elicottero è formato da una piccola scatola di circa 15 centimetri per lato. Quando non è in volo, Ingenuity poggia a terra su quattro gambe in fibra di carbonio lunghe 40 centimetri. Al di sopra delle pale c’è un pannello solare, utilizzato per caricare le sei batterie al litio che alimentano l’intero sistema.

Preparazione
Durante il lungo viaggio verso Marte, Ingenuity ha trascorso tutto il tempo agganciato nella parte inferiore di Perseverance. Qualche giorno dopo l’arrivo sul pianeta, Perseverance ha sganciato il piccolo elicottero, facendolo depositare per la prima volta sul suolo marziano.

Se il meccanismo di rilascio si fosse in qualche modo inceppato, la NASA non avrebbe avuto molte possibilità di risolvere il problema e probabilmente Ingenuity non avrebbe mai volato.

Dopo avere lasciato al suolo Ingenuity, Perseverance si è allontanato per raggiungere un punto di osservazione al sicuro, evitando che eventuali malfunzionamenti dell’elicottero potessero causare danni al rover, la parte più importante della missione spaziale. La NASA ha poi compiuto test e verifiche sulle condizioni di Ingenuity, controllando che fosse tutto a posto per il primo volo sperimentale.

Primo volo
Poco prima delle 13:00 (ora italiana), la NASA ha ricevuto i dati da Marte con un ritardo di circa 15 minuti, dovuto al tempo di trasmissione delle informazioni. I dati hanno confermato quanto era avvenuto nei minuti precedenti su Marte.

Come da programma, Ingenuity ha acceso il motore, si è staccato dal suolo e ha compiuto un volo in verticale fino a un’altezza di circa 3 metri, prima di atterrare dolcemente al suolo. Il volo è durato nel complesso 39,1 secondi e si è svolto senza imprevisti.

L’analisi dei dati da Marte è stata trasmessa in diretta dalla NASA, con i responsabili del gruppo di lavoro di Ingenuity visibilmente tesi mentre attendevano le conferme finali: quando sono arrivate, sono state accolte da un applauso e molti sorrisi.

A red-letter day on the Red Planet! #MarsHelicopter pic.twitter.com/Qow8JwhYEo

— NASA JPL (@NASAJPL) April 19, 2021

Pochi istanti dopo, una fotografia scattata da una delle videocamere a bordo di Ingenuity ha confermato il successo del volo sperimentale. L’immagine mostra l’ombra dell’elicottero mentre è in volo sul pianeta.

Perseverance, che si trovava a debita distanza, ha ripreso la scena, realizzando un breve video che mostra il primo volo con motore a elica su un mondo diverso dal nostro.

Il primo obiettivo della missione di Ingenuity era proprio dimostrare la fattibilità di costruire sistemi per sorvolare Marte. Il piccolo elicottero ha quindi già raggiunto il proprio obiettivo, ma sarà naturalmente impiegato per compiere ulteriori esperimenti e riprendere l’area in cui si trova. Nei prossimi giorni gli ingegneri della NASA analizzeranno i dati ottenuti con il primo volo, in modo da trarne informazioni utili per il prossimo volo previsto per il 22 aprile, e che prevederà uno spostamento in orizzontale oltre che in verticale.

Wright
In seguito al successo del test, la NASA ha annunciato che il luogo del primo volo sarà d’ora in poi chiamato “Wright Brothers Field”, in onore dei fratelli Wilbur e Orville Wright, che nel dicembre del 1903 condussero con successo alcuni dei primi test di volo con un aeroplano a motore a Kitty Hawk (Carolina del Nord, Stati Uniti).

Ingenuity ha inoltre portato su Marte un ritaglio di stoffa grande quanto un francobollo, appartenente a un’ala del Flyer, l’aeroplano progettato dai fratelli Wright.

Jezero
Il primo volo a elica su un pianeta diverso dal nostro è avvenuto in un cratere largo quasi 50 chilometri che si chiama Jezero, “lago” in diverse lingue slave: si trova sul lato occidentale della grande pianura Isidis Planitia.

La zona è stata scelta sulla base delle ricerche svolte negli ultimi anni grazie alle rilevazioni fornite da diverse sonde in orbita intorno a Marte. I ricercatori ritengono che un tempo Jezero ospitasse un fiume, che sfociava in un lago. Il corso d’acqua avrebbe portato con sé sedimenti, minerali e sostanze che nel lago avrebbero costituito la giusta ricetta per alimentare microbi, e forse altre forme di vita.

Per cercare tracce di esseri viventi molto semplici, che potrebbero avere popolato Marte miliardi di anni fa, Jezero è ritenuto un buon punto di partenza. Nel suo remoto passato, il pianeta probabilmente ricordava la Terra: era parzialmente ricoperto da acqua ed era meno brullo e inospitale rispetto a come ci appare oggi.

Perseverance ha il compito di cercare fossili molecolari, cioè strutture e minerali dovuti alla presenza un tempo di esseri viventi. Gli indizi potrebbero essere di diverso tipo: elementi chimici frutto di processi biologici, o molecole composte da carbonio e idrogeno, tra gli ingredienti base della vita, almeno per come la conosciamo sulla Terra. Il rover proseguirà le ricerche nei prossimi anni, in compagnia di Ingenuity.