Spirit
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Spirit (o meglio MER-A, Mars Exploration Rover-A, per distinguerlo dalla sonda gemella MER-B "Opportunity") è il primo dei due rover della NASA giunti su Marte nel mese di gennaio 2004.
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[modifica] Spirit e Opportunity
[modifica] Missioni su Marte (gennaio/febbraio 2004)
Spirit è atterrato alle ore 04:35 GMT del 4 gennaio 2004 (23:35 del 3 gennaio 2004, orario della costa est degli Stati Uniti) nel cratere Gusev (coordinate 14.57 S, 175.47 W), seguito alcuni giorni dopo, il 25 gennaio 2004 alle 05:05 GMT, dal "rover" gemello Opportunity, atterrato dalla parte opposta del pianeta (coordinate 1,95S , 5,53W), nel Meridiani Planum.
Le telecronache minuto per minuto dell'arrivo di Spirit e Opportunity su Marte sono state diffuse su Internet in tempo reale mentre le due sonde giungevano sul pianeta:
Nota: i giorni su Marte vengono definiti sol; il giorno dell'atterraggio viene chiamato 'Sol 1', il giorno successivo 'Sol 2', e così via. Un giorno marziano non dura esattamente ventiquattr'ore come sulla Terra, ma quasi: la sua durata è infatti di circa 24 ore e 37 minuti.
Maggiori dettagli e un "orologio marziano" (in Java) sono reperibili sul sito della NASA [1]; per sapere che ore sono in vari luoghi di Marte, vedasi invece il sito marbase.net.
[modifica] Luogo di atterraggio
Il rover "Spirit", anche noto col nome di MER-A, è atterrato a circa 10 chilometri di distanza dal centro dell'ellisse-bersaglio, ad una latitudine di 14.5718° S ± 30 metri, longitudine 175.4785° E ± 0.5 metri (link).
Il "rover", il paracadute, lo scudo termico e alcuni segni dei numerosi rimbalzi effettuati dalla sonda sulla superficie marziana sono visibili in questa immagine ripresa dal Mars Global Surveyor (MGS). In questa immagine si può osservare la complessa sequenza che ha portato all'atterraggio. Questo tipo di approccio permette di atterrare su un pianeta riducendo i costi e i requisiti tecnici rispetto a un atterraggio morbido "classico".
Una foto panoramica (vedi) mostra un paesaggio tipicamente marziano (cf. missioni Viking), col terreno cosparso di sassi di varie dimensioni e una dominante di colore rosso dovuto alle grandi quantità di ossido di ferro presenti nei minerali del pianeta. In lontananza, all'orizzonte, sono visibili alcune colline, la cui distanza è stimata in 27 Km.
Il luogo dell'atterraggio è stato ribattezzato Columbia Memorial Station, in memoria degli astronauti morti nel disastro dello Space Shuttle Columbia (vedi disastro dello Space Shuttle Columbia).
[modifica] Prima foto a colori
Qui sotto è riportata la prima foto a colori inviata da "Spirit". Sul sito della NASA è possibile trovare tutte le altre foto relative alla missione. Questa immagine, pur essendo larga 4000 pixel e alta 3000, è solo una piccola parte (un ottavo) del panorama completo a 360 gradi ripreso dalle telecamere di Spirit. Questa foto non è tridimensionale, ma sul sito della NASA è possibile scaricare anche versioni 3D delle foto, visibili con gli appositi occhialini rosso-blu.
[modifica] Data di lancio
- 6 giugno 2003 - 8 giugno 2003: due tentativi di lancio furono annullati a causa delle cattive condizioni del tempo al Kennedy Space Center.
- 10 giugno - MER-A (Spirit) viene lanciato con successo dal vettore Delta II.
[modifica] Data di arrivo
- 3 gennaio 2004 (Sol 1) Immagini NASA relative al 3 gennai 2004
23:35 Eastern Standard Time (4 gennaio 2004 - 04:35 GMT) - MER-A ammarta nel cratere Gusev.
Occorrerà attendere il Sol successivo (Sol 2) perché il "rover", terminati i controlli da Terra, inizi il suo primo giorno di lavoro, rispondendo ai comandi ricevuti dal nostro pianeta.
Nei Sol successivi il "rover" inizia a inviare dapprima immagini ad alta risoluzione in bianco e nero, poi immagini ad alta risoluzione a colori. Essendo dotato di coppie di telecamere anziché telecamere singole, può inviare immagini che, opportunamente elaborate, permettono di osservare Marte in tre dimensioni vedi, come già accaduto per la missione Pathfinder, con la differenza che questa volta la qualità delle immagini è nettamente superiore.
[modifica] Fotografia di Spirit e Sojourner messi a confronto
Confronto tra Spirit e Sojurner:
Una volta terminati i test e la trasmissione delle prime immagini, il "rover" avrebbe dovuto abbandonare il modulo di atterraggio (lander) e iniziare a muoversi, ma la via di uscita principale risultava ostruita da parte degli airbag sgonfi, che avrebbero rischiato di impigliarsi nei pannelli solari; questo ha obbligato i tecnici a Terra a ordinare al rover di girarsi su sé stesso e imboccare una delle altre due vie di uscita, previste proprio per questa eventualità.
Articolo principale Struttura dei rover Spirit e Opportunity.
[modifica] Dispiegamento del rover
Prima di poter abbandonare il lander, però, il "rover" ha dovuto "dispiegarsi" in quanto - per resistere alle fortissime sollecitazioni del lancio e dell'atterraggio - tutte le sue parti mobili erano state saldamente ripiegate, ancorate e fissate al corpo del robot. La procedura di dispiegamento ha richiesto diversi Sol: apertura dei pannelli solari, innalzamento della telecamera panoramica, dispiegamento delle ruote anteriori, arretramento delle ruote posteriori, e infine taglio dei cavi di sicurezza.
Alla fine, dopo la rotazione necessaria a evitare gli airbag, il "rover", ricevuto un apposito comando da Terra, ha iniziato la sua prima passeggiata marziana, muovendosi autonomamente per 3 metri e abbandonando l'ormai inutile modulo di atterraggio, muovendosi ad una velocità massima di 2 centimetri al secondo.
[modifica] Tecnica di movimento del rover
A differenza di quello usato nella missione Pathfinder del 1997, il lander che ha portato Spirit su Marte non conteneva alcun carico utile ai fini della missione, ma costituiva solo un guscio di protezione per il rover, sul quale erano raggruppati tutti gli strumenti che nel caso del Pathfinder erano suddivisi tra il lander e il "rover" Sojourner. Per questo motivo, non esistono, a differenza del Sojourner, immagini di Spirit che si muove sul suolo marziano, viste dall'esterno: quelle disponibili in rete sono frutto di elaborazioni al computer.
Caratteristica interessante del rover "Spirit" (e del gemello Opportunity) è la totale autonomia di navigazione: i tecnici da Terra stabiliscono quale punto del suolo marziano il "rover" deve raggiungere, dopodiché è il "rover" stesso a stabilire qual è il percorso migliore per evitare gli ostacoli più grandi, pur essendo progettato per poter marciare, in caso di necessità, sopra gli ostacoli più piccoli. è possibile scaricare due interessanti filmati: il primo mostra una simulazione al computer di come si muovono i rover; il secondo è invece il risultato dell'elaborazione di dati reali giunti dallo Spirit durante un suo spostamento completamente autonomo lungo 24 metri:
Nel "Sol 9" il rover ha dispiegato per la prima volta il suo braccio meccanico, che raccoglie diversi strumenti scientifici, tra cui una sorta di "frullino" per grattare la superficie delle rocce, e un microscopio ottico.
[modifica] Il guasto
Nei Sol seguenti Spirit ha continuato a inviare decine di megabyte di informazioni agli scienziati della NASA, sotto forma di immagini, ma anche di dati prettamente tecnici (temperatura, pressione, immagini a infrarossi ecc), fino al Sol 19, il 22 gennaio: quel giorno il "rover" ha inviato a Terra un segnale di guasto, dopodiché sono seguite solo trasmissioni frammentarie o addirittura silenzio radio per diversi giorni.
LA NASA, inizialmente fortemente preoccupata di non riuscire a recuperare la funzionalità del robot, dopo giorni di ipotesi, test e tentativi su una macchina distante centinaia di milioni di chilometri, è riuscita a identificare come probabile motivo del guasto un eccesso di file accumulatosi nella memoria flash del rover; questo fatto, non previsto dal software di bordo, ha causato 77 reset consecutivi del computer di bordo, e l'impossibilità per il "rover" stesso di spegnersi durante la notte (cosa che faceva abitualmente, durante il funzionamento normale, per mantenere la carica delle batterie finché non fosse di nuovo disponibile la luce del sole per ricaricarle), mettendo seriamente a rischio l'integrità della missione.
Una riprogrammazione da Terra ha però poi permesso di isolare la memoria flash guasta dal resto del sistema, rendendo possibile una riattivazione completa del rover.
[modifica] Il percorso
Risolti i problemi al computer di bordo, Spirit è stato diretto in esplorazione verso un cratere denominato Bonneville distante circa 300 metri. Durante il percorso sono state esaminate svariate rocce e analizzato il terreno. Gli spettrometri indicano una presenza quasi esclusiva di roccia di origine vulcanica. Immagini panoramiche ad alta risoluzione dal bordo del cratere hanno convinto gli scienziati a non effettuare ulteriori analisi vista la mancanza di rocce affioranti. Queste infatti sarebbero utili per comprendere se in passato nel cratere Gusev vi fu la presenza di acqua. Spirit giunto oltre il 100° sol, il giorno marziano, si è diretto verso le colline Columbia distanti circa 2 km. La missione che ufficialmente doveva terminare con il 90° sol è stata estesa fino a settembre 2004.
Il percorso completo coperto nella prima fase della missione (90 sol) da Spirit:
(Clicca qui per uno zoom)
Le specifiche del rover prevedevano esso avrebbe funzionato per almeno novanta giorni. Tali specifiche sono state ampiamente superate e Spirit ha continuato a marciare sul suolo marziano per tutto il 2005, raggiungendo il Lahontan Crater e la Columbia Hills, percorrendo una distanza duperiore ai 6 km. Il prossimo obiettivo è la "Terra Promessa".
[modifica] Collegamenti esterni
[modifica] Immagini
- (EN) http://www.keithlaney.com/spirit_color_images.htm (Da cui è tratta quella qui sopra)
- (EN) http://www.lyle.org/mars (Immagini "raw" ed elaborate)
- (EN) http://www.markcarey.com/mars/mars-rover-photos.html (Foto a colori, b/n e 3d scattate da Spirit e Opportunity)
- (EN) http://www.lyle.org/~markoff/ (Foto a colori generate automaticamente)
- (EN) http://www.marsunearthed.com/OMIndex/MarsMissionsIndex.htm (Immagini tridimensionali di Marte, anche dall'orbita)
- (EN) http://www.geocities.com/lcassioli/stereoviewer/ (Costruire uno stereovisore per vedere le immagini in 3d)
- (JA) http://www3.zero.ad.jp/esuto/ (Programmi per fare e vedere fotografie e video tridimensionali)
[modifica] Altri siti di interesse su Marte
- Le conferenze stampa in versione integrale, tradotte in italiano
- (EN) Home page NASA sui rover marziani con aggiornamenti sul procedere della missione
- (EN) Stato della missione, su SpaceFlightNow; aggiornato in tempo reale
- (EN) Tutte le foto, aggiornate sol per sol
- (EN) MAESTRO - Versione per il pubblico di MAESTRO, il programma usato dalla NASA per elaborare i dati ricevuti dai rover.
- (EN) Planetary Photojournal (Mars), NASA JPL's Planetary Photojournal for Mars.
- (EN) Marsbase.net,Che ore sono su Marte.
- (EN) NASA TV
- (EN) FAQ per MAESTRO
- (EN) Sito della Cornell University sui rover
- (EN) Trovare Spirit: immagini ad alta risoluzione del sito di atterraggio (Mars Global Surveyor - Mars Orbiter Camera)
- (EN) Trovare Spirit: atlante interattivo di Marte basato sulle foto del Viking: è possibile zoomare e centrare sulle coordinate desiderate. La posizione approssimativa di "Spirit" è 14.5718° S ± 30 metri, 175.4785° E ± 0.5 metri .
