Il braccio robotico di Perseverance alla ricerca di segni di vita su Marte

L’astrobiologia è un campo scientifico multidisciplinare che si occupa della natura, dell'esistenza e della ricerca della vita extraterrestre e la missione rover Perseverance Mars 2020 su Marte ha l’obiettivo di ricercare segni di antica vita microbica. 

Il rover avrà il compito di caratterizzare la geologia del pianeta, il clima del passato, aprendo in tal modo la strada all'esplorazione umana del Pianeta Rosso.

Il braccio robotico del rover Perseverance della NASA si è esteso per poter esaminare le rocce in un'area su Marte soprannominata l'area "Cratered Floor Fractured Rough".

La NASA con il suo rover Perseverance Mars si prepara per il campionamento della roccia marziana che le future missioni già pianificate trasporteranno sulla Terra. Per far questo il rover è alla ricerca di un obiettivo scientificamente rilevante in una parte del cratere Jezero chiamata " Pavimento craterizzato fratturato grezzo ".

Gli scienziati sostengono che il cratere Jezero era un lago vulcanico miliardi di anni fa che si è da tempo prosciugato, un luogo di atterraggio scelto per Perseverance. 

"Se la vita fosse nel cratere Jezero, le prove di quella vita potrebbero essere lì", ha detto Allwood, del team di ricerca.

Perseverance è atterrato nel cratere di Jezero il 18 febbraio e la NASA ha dato il via alla fase scientifica della missione rover il 1° giugno, esplorando un pezzo di fondo del cratere di 1,5 miglia quadrati (4 chilometri quadrati) che potrebbe contenere gli strati più profondi e più antichi di roccia esposta di Jezero.

In quest’area il rover cercherà fossili microbici nelle rocce che si sono formate nel passato caldo e umido di Marte ed anche molecole contenenti carbonio che formano gli elementi costitutivi della vita sulla Terra.

Si utilizzerà uno strumento planetario per litochimica a raggi X, il PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry) attraverso il quale si produrranno mappe PIXL con l’obiettivo di ottenere un profilo dettagliato delle strutture, dei contorni e della composizione della roccia.

Per gli scienziati è importante poter determinare la granulometria, la rotondità e la consistenza per meglio comprendere come si è formata la roccia.

Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry

PIXL è uno dei sette strumenti a bordo del rover Perseverance Mars della NASA, uno strumento a raggi X che ha fornito risultati scientifici inaspettati mentre era ancora in fase di test, ha affermato Abigail Allwood, ricercatrice principale di PIXL presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California.

È dotato di diodi luminosi che circondano la sua apertura per scattare foto di bersagli rocciosi al buio. Utilizzando l'intelligenza artificiale, PIXL si basa sulle immagini per determinare la distanza da un obiettivo da scansionare.

Collocato all'estremità del braccio, lo strumento ha inviato i suoi raggi X su un piccolo bersaglio di calibrazione - utilizzato per testare le impostazioni dello strumento - a bordo di Perseverance ed è stato in grado di determinare la composizione della polvere marziana attaccata al bersaglio.

Oltre ad analizzare le rocce usando i raggi X e la luce ultravioletta il rover a sei ruote ingrandirà per primi piani dei piccoli segmenti di superfici rocciose che potrebbero mostrare prove di attività microbica passata.

Le mappe PIXL delle sostanze chimiche in una roccia possono essere combinate con le mappe dei minerali generate dallo strumento SHERLOC e dal suo partner, WATSON. SHERLOC - acronimo di Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals – che utilizza un laser ultravioletto per identificare alcuni dei minerali nella roccia, mentre WATSON acquisisce immagini in primo piano che gli scienziati possono utilizzare per determinare la granulometria, la rotondità e la consistenza al fine di poter più agevolmente determinare come si è formata la roccia.

“Di cosa è fatto il fondo del cratere? Come erano le condizioni sul fondo del cratere?" chiede Luther Beegle del Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology. 

“I dettagli geologici sono fondamentali per contestualizzare qualsiasi indicazione di possibile vita e per verificare le idee degli scienziati su come potrebbe verificarsi un secondo esempio dell'origine della vita”, ha detto Allwood.

“Questo ci dice molto sui primi giorni di Marte e potenzialmente su come si è formato Marte. Se abbiamo un'idea di com'è la storia di Marte, saremo in grado di capire il potenziale per trovare prove di vita».

Nonostante decenni di indagini sulla questione della vita potenziale, il Pianeta Rosso ha ostinatamente mantenuto i suoi segreti.

La sequenza di campionamento

"Quando Neil Armstrong ha prelevato il primo campione dal Sea of ​​Tranquility 52 anni fa ha iniziato un processo che avrebbe riscritto ciò che l'umanità sapeva della Luna", ha affermato Thomas Zurbuchen della NASA. 

Armstrong ha impiegato 3 minuti e 35 secondi per raccogliere quel primo campione lunare mentre per Perseverance saranno necessari circa 11 giorni per completare il suo primo campionamento  poiché deve ricevere le sue istruzioni da centinaia di milioni di miglia di distanza e fare affidamento su meccanismi più complessi.

Il braccio robotico installato sul nuovo rover della NASA

La sequenza di campionamento inizia con il rover che posiziona tutto il necessario per il campionamento alla portata del suo braccio robotico lungo 7 piedi (2 metri) . Eseguirà quindi una serie di immagini- sondaggio in modo che il team scientifico della NASA possa determinare la posizione esatta per il prelievo del primo campione e un sito target separato nella stessa area.

Strutturalmente il braccio principale si avvale di cinque motori elettrici e cinque giunti (noti come articolazione dell'azimut della spalla, articolazione dell'elevazione della spalla, articolazione del gomito, articolazione del polso e articolazione della torretta). Misurando 7 piedi (2,1 metri) il braccio consentirà al rover di funzionare come farebbe un geologo umano tenendo e utilizzando strumenti scientifici con la sua torretta che è essenzialmente la sua "mano". Attraverso le immagini delle telecamere di navigazione gli scienziati e operatori di missione lavoreranno insieme per guidare Perseverance in aree scientifiche promettenti

Prospettive della ricerca

I primi piani di WATSON hanno già fornito una serie di dati dalle rocce marziane, hanno detto gli scienziati, come una varietà di colori, dimensioni dei grani nel sedimento e persino la presenza di "cemento" tra i grani. Tali dettagli possono fornire importanti indizi sulla storia della formazione, sul flusso d'acqua e sugli antichi ambienti marziani potenzialmente abitabili. E combinati con quelli di PIXL, possono fornire un'istantanea ambientale e persino storica più ampia del cratere Jezero.

“Di cosa è fatto il fondo del cratere? Come erano le condizioni sul fondo del cratere?" chiede Luther Beegle del JPL, il principale investigatore di SHERLOC. 

“Questo ci dice molto sui primi giorni di Marte e potenzialmente su come si è formato Marte. Se abbiamo un'idea di com'è la storia di Marte, saremo in grado di capire il potenziale per trovare prove di vita».

Fonti: immagini Crediti: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS