I responsabili della missione per il programma Mars Exploration Rover hanno annunciato questa settimana che il rover Spirit probabilmente non viaggerà mai più su Marte. Ma questo non significa che la sua vita sia finita. Tuttavia, con il rover praticamente immobile e bloccato in una trappola di sabbia, attualmente si trova in una situazione molto vulnerabile e potenzialmente 'mortale' con l'avvicinarsi dell'inverno nell'emisfero meridionale di Marte. Puntare i pannelli solari del rover verso il sole è fondamentale se il rover vuole sopravvivere, e il team del rover ha solo una manciata di unità per farlo. E gli inverni sono lunghi e rigidi su Marte. 'Le temperature saranno più fredde di qualsiasi altra cosa che Spirit abbia mai sperimentato prima', ha affermato John Callas, project manager per la missione MER. 'Questa è una situazione molto più difficile e pericolosa per Spirit, e ci stiamo dirigendo verso un regime in cui il veicolo diventerà più freddo di quanto non sia mai stato'.
Cosa sta affrontando Spirit e quali sono le sue probabilità?
'Lo spirito sperimenterà livelli di potenza decrescenti e probabilmente vedremo livelli di energia che scenderanno al di sotto dei 160 wattora', ha affermato Callas, che è il livello di potenza che il rover deve mantenere per poter comunicare quotidianamente con la Terra. “Se non riusciamo a mantenere quel livello, ciò scatterà un guasto a bassa potenza in cui il rover si spegne o va in letargo, adottando le misure necessarie per preservare quanta più energia possibile. Tutto è spento tranne l'orologio principale e tutti i fotoni che colpiscono i pannelli solari vanno a caricare le batterie'.
In questo guasto a bassa potenza, un timer sveglia occasionalmente il rover per controllare i livelli della batteria e, se c'è abbastanza energia, Spirit si sveglierà abbastanza per vedere quanto sono cariche le batterie e tentare di comunicare con la Terra. 'Lo spirito sarà come un orso polare in letargo, forse per diversi mesi, forse nell'ordine di 6 mesi in cui il rover sarà in questo stato', ha detto Callas. “Non sarà come il lander Phoenix dove si spegne praticamente completamente. Il rover sarà ancora elettricamente attivo, ma non con energia sufficiente per essere sveglio ogni giorno'.
Callas ha predetto che sarà nel periodo di marzo-aprile qui sulla Terra quando non avranno più capacità di comunicare con il rover perché non ci sarà abbastanza energia.
Normalmente il rover rimane abbastanza caldo semplicemente stando 'acceso' e correndo, come far funzionare la tua auto in inverno per riscaldarla. Ma poiché il rover dormirà profondamente, le temperature sul rover diminuiranno.
Callas e il suo team temono che le temperature sul rover diventino molto rigide. Sulla base degli inverni passati, si aspettano temperature da -40 a -50 C su Marte durante le profondità dell'inverno. L'elettronica del rover può resistere a -40 gradi C durante il funzionamento e -50 c quando il rover è inattivo. Ma questi standard sono per un rover pronto all'uso nuovo di zecca, ha detto Callas, non un rover di 6 anni con l'elettronica ha attraversato molti cicli di temperatura diversi.
Ironia della sorte, le fumarole o gli sfiati del vapore che probabilmente hanno creato l'area 'Troy' molto ricca scientificamente dove si trova lo Spirito ne avrebbero fatto un 'punto caldo' su Marte. Ma, naturalmente, le fumarole non sono più attive.
I rover hanno tre unità di riscaldamento radioisotopi (RHU) da 1 watt che sono minuscole unità di riscaldamento termico utilizzate per mantenere caldi motori e batterie sul rover, quindi gli interni importanti di Spirit non diventeranno freddi come l'esterno.
Ma l'energia dei pannelli solari è molto importante per mantenere attivi il computer e altri dispositivi elettronici e, in questo momento, la posizione dei pannelli solari non è affatto ottimale.
'La nostra missione principale è quella di far sì che i pannelli solari puntati verso il sole aumentino le sue possibilità', ha detto l'autista del rover Ashley Stroupe. “Idealmente i pannelli solari dovrebbero essere puntati verso il sole, per massimizzare l'energia che il rover riceve. Se riusciamo a ottenere abbastanza energia per mantenere caldo il rover, ciò ridurrà la quantità di tempo che lo Spirito potrebbe dover impiegare per essere in uno stato di bassa potenza'.
Nelle prossime unità, il team cercherà di sollevare la ruota posteriore sinistra del rover, guidando all'indietro e migliorando la sua inclinazione verso nord. Spirit è seduto in un piccolo cratere con il bordo dietro di lei, quindi mentre si muove all'indietro, si sta lentamente arrampicando sul bordo, inclinando il rover. 'Nell'ultimo viaggio abbiamo visto un miglioramento di 1-2 gradi nell'inclinazione', ha detto Stroupe martedì. “Quindi faremo il massimo miglioramento possibile continuando a guidare all'indietro. Possiamo anche tentare di ruotare il rover sul posto, in modo che il rollio non sia puntato tanto verso sud come lo è ora.
I pannelli solari del rover Spirit sono stati ricoperti di polvere finché una raffica di vento non lo ha spazzato via. Credito: NASA.
Ogni grado di inclinazione verso nord guadagna 5 wattora di miglioramento. Un aspetto positivo è che i pannelli solari sono attualmente abbastanza privi di accumulo di polvere.
Quando il rover tenterà di svegliarsi ogni giorno, sarà verso mezzogiorno ora locale su Marte, quando l'elettronica si sarà riscaldata a causa della luce solare.
Ma c'è la possibilità che il team non abbia notizie dal rover per mesi.
'Dobbiamo essere preparati a passare un periodo come questo', ha detto Callas. 'Potremmo non avere notizie dal rover e sarà frustrante e impegnativo per la squadra, ma dovremo essere disciplinati su questo e, si spera, quando la potenza riprenderà, potremo riprendere la comunicazione in primavera'.
Uno sguardo alle ruote quasi sepolte del rover Spirit su Marte. Credito: NASA/JPL
E, nel peggiore dei casi, dov'è un periodo di tempo molto lungo in cui non hanno notizie dal rover, per quanto tempo il team tenterà di comunicare con Spirit?
'Questo è un problema molto complesso', ha detto Callas a Universe Today durante la conferenza stampa di martedì. “Il rover sperimenterà effettivamente due livelli di protezione dai guasti. Il rover interviene in base all'ascolto della Terra e se stiamo troppo a lungo senza parlare con il rover, fa scattare un timer di perdita. Conserviamo solo circa 6 settimane di tabelle di comunicazione sul rover, quindi probabilmente si saranno esaurite. Tutte queste cose comportano un complesso sforzo di recupero per il rover. È difficile dire per quanto tempo ci proveremmo, perché dovremmo provare molte cose prima di esaurire l'elenco delle cose che possiamo fare”.
Callas non ha voluto dare pronostici se Spirit ce la farà a superare l'inverno. 'La migliore possibilità di sopravvivenza per lo spirito è quando possiamo rimanere in contatto con lei', ha detto. 'Finché siamo in grado di mantenere la comunicazione con il rover, possiamo cercare problemi e consigliarle su come ridistribuire al meglio le sue risorse limitate'.
MER PI Steve Squyres ha affermato che non avere un rover itinerante è un 'momento toccante' per la squadra. “Abbiamo costruito i rover per andare in giro, quindi abbiamo spostato la nostra attenzione su una diversa classe di attività. È un cambiamento a cui dovremo adattarci. Ma questo è un modo molto migliore rispetto a una fine improvvisa della missione, che precluderebbe il tipo di scienza che non vediamo l'ora'. ( Leggi di più sulla scienza che lo Spirito può fare nel nostro articolo precedente)
'Speriamo che Spirit sopravviva a questo freddo inverno buio che Spirit ha davanti a sé', ha detto Squyres.