Strategie osservative e strumenti per lo studio dell’atmosfera marziana
Sul pianeta Marte, il rover Perseverance della NASA affronta sfide significative nello studio dell’atmosfera, come la cattura di fenomeni transitori quali nuvole e diavoli di polvere. L’analisi dell’atmosfera con il rover Perseverance può essere complessa: immaginate di individuare una nuvola interessante in una foto scattata il giorno precedente; a differenza di qualcosa di interessante sulla superficie, ulteriori osservazioni non sono possibili, poiché il fenomeno è già scomparso. Oppure, provate a immaginare di voler registrare un filmato di un diavolo di polvere che attraversa velocemente il cratere Jezero, quando le attività giornaliere del rover sono già state pianificate prima che esso si “svegli”.
Il fatto che molti fenomeni atmosferici siano di breve durata e/o difficili da prevedere, e spesso si verifichino solo durante determinati periodi, significa che gli scienziati atmosferici del team Mars 2020 devono utilizzare strategie diverse per osservarli.
Strategie osservative e strumenti
In primo luogo, i sensori che compongono lo strumento atmosferico principale (l’analizzatore della dinamica ambientale di Marte, MEDA) effettuano osservazioni meteo e correlate continuamente almeno ogni due ore di ogni sol. Questo ci dà una buona possibilità di catturare fenomeni transitori e difficili da prevedere.
In secondo luogo, per i sensori che non possono misurare così frequentemente – come le telecamere e il microfono – effettuiamo misurazioni su più sol in momenti diversi e (per l’imaging) direzioni, per accumulare statistiche su quando e dove si verificano fenomeni interessanti.
Adattamento ai cambiamenti ambientali
In terzo luogo, quando ci aspettiamo di vedere qualcosa di insolito in base al periodo dell’anno o alla posizione, aumentiamo la cadenza delle misurazioni per assicurarci di catturare quell’evento. Nel primo anno di Perseverance su Marte abbiamo osservato un alone di dispersione verso la fine della stagione nuvolosa di Marte. Questo anello luminoso intorno al Sole è causato da grandi cristalli di ghiaccio esagonali che si formano solo quando è presente molto vapore acqueo. Nonostante decine di tentativi di osservarne un altro nel secondo anno marziano, non è stato possibile fino al nostro ultimo tentativo - proprio prima della fine della stagione nuvolosa – quando ne abbiamo visto uno!
E infine, quando è in corso un evento raro di lunga durata, reagiamo aggiungendo ulteriori misurazioni. Attualmente ci sono molte tempeste di polvere su Marte, e con alcune che passano proprio sopra Jezero abbiamo recentemente misurato le maggiori opacità di polvere di tutta la missione fino ad oggi! Quindi, abbiamo effettuato osservazioni aggiuntive per dirci come lo stato atmosferico, la polverosità e il sollevamento locale della polvere siano cambiati a causa di questa attività tempestosa.
Intuizioni e scoperte
Per molte di queste osservazioni, non sappiamo se riusciremo a “catturare” i fenomeni atmosferici che stiamo cercando di studiare fino a quando non riceviamo i risultati sulla Terra. Ma anche sapere quando, dove e in quali condizioni qualcosa non si verifica è molto utile. E perseverando, siamo stati in grado di ottenere osservazioni fantastiche di tutto, dalle nuvole e gli aloni ai diavoli di polvere e l’inizio delle tempeste di polvere.
