Scosse su Marte

InSight sta per «Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport»: si tratta di una missione della NASA che non prevede l’impiego di equipaggio il cui obiettivo è inviare, nel 2016, su Marte degli strumenti geofisici per studiare la struttura interna del pianeta. Tra questi strumenti vi è un sismografo che per due anni rileverà le scosse su Marte. Tutti gli strumenti scientifici impiegati sono sviluppati e costruiti in Europa. Il Politecnico federale di Zurigo e in particolare il Servizio Sismico Svizzero (SED) parteciperanno al progetto su diversi fronti: quello dello sviluppo dell’hardware (elettronica), quello dell’elaborazione dei dati (analisi dei dati di misurazione sismica per la rilevazione e la classificazione delle scosse su Marte) e infine quello dell’interpretazione dei dati sismici volti ad acquisire delle conoscenze sulla parte interna del pianeta.

Scoprite quali strumenti sono impiegati su Marte cliccando i numeri (© NASA):

Diversi paesi europei sviluppano degli strumenti scientifici per InSight; tra questi vi è anche il sismografo a larga banda (SEIS). La Svizzera partecipa al progetto InSight tramite il Politecnico federale di Zurigo. Responsabile delle rilevazioni dei dati e del comando del sismografo sotto il profilo elettronico è tuttavia il gruppo Aerospace Electronic and Instrument Laboratory (AEIL) dell’Istituto di geofisica. Non appena riceveranno regolarmente (circa due volte al giorno) i dati da Marte, i sismologi del Servizio Sismico Svizzero elaboreranno i dati nell’ambito del loro lavoro quotidiano, lavoro che prevede la rilevazione dell’attività sismica su Marte e in particolare la localizzazione delle scosse.

Il viaggio dalla Terra a Marte durerà circa sei mesi. Il seguente video mostra la sonda lasciare l’area di gravitazione terrestre, volare su Marte e atterrare dolcemente sulla superficie del pianeta. Il rischio di insuccesso della missione InSight è ritenuto relativamente basso poiché la partenza, il tragitto e l’atterraggio sono già stati collaudati con successo nel 2005 con la missione Phoenix.

Una volta effettuato l’atterraggio sulla pianura Elysium Planitia di Marte sarà necessario qualche mese prima che gli strumenti siano collocati sulla superficie e ne sia verificato il corretto funzionamento. Il video seguente mostra la fase di installazione. Dapprima vengono collocati i pannelli solari necessari per l’approvvigionamento energetico, dopodiché viene installato il sismografo direttamente sul sottosuolo e avvolto con uno schermo protettivo e infine viene collocato l’apparecchio HP3 che effettuerà uno scavo nel sottosuolo di Marte fino a raggiungere una profondità di cinque metri.

Si auspica che i risultati della missione InSight forniscano delle informazioni su una delle questioni fondamentali relative allo studio dei pianeti e del sistema solare. Si desidera capire meglio i processi di formazione dei pianeti simili alla Terra all’interno del sistema solare interno, Terra compresa, avvenuti oltre quattro miliardi di anni fa. Il principale obiettivo di InSight è quello di ottenere delle informazioni sui processi originari che hanno portato alla formazione di Marte. A questo proposito vengono esaminati altezza, spessore, profondità e struttura complessiva di nucleo, mantello e crosta nonché il tasso di propagazione del calore dalla parte interna del pianeta. Si desidera inoltre scoprire se esiste un’attività sismica e se il nucleo è solido o liquido.

Oltre a ciò, la missione aspira a realizzare un’analisi dettagliata della geofisica, dell’attività tettonica e della caduta dei meteoriti su Marte; da tutto questo è possibile ricavare delle informazioni relative a processi simili sulla Terra.

Marte rappresenta un pianeta ideale per prendere in esame i processi alla base della formazione dei pianeti. Marte dovrebbe infatti fornire il riscontro storico più esaustivo e più esatto: da un lato è sufficientemente grande da aver subito i processi originari che hanno portato alla formazione dei pianeti simili alla Terra e dall’altro lato è abbastanza piccolo da aver conservato una traccia di questi processi.

Si è iniziato a collocare i sismometri sulla Luna e su Marte già all’epoca delle prime esplorazioni dei pianeti. Tra il 1969 e il 1972 gli astronauti della missione Apollo hanno condotto diversi sismometri sulla Luna e con questa rete è stata dimostrata la presenza di sismi sulla Luna. Nel 1976 entrambe le sonde utilizzate su Marte nell’ambito del programma Viking avevano un sismometro a bordo. Sfortunatamente non è stato possibile comprovare la presenza di sismi su Marte a causa della portata insufficiente della frequenza dei sensori e a causa della presenza di forti segnali di disturbo dovuti al mancato disaccoppiamento dei sensori dalla piattaforma di atterraggio.

Riconoscere i segnali di un sisma con una sola stazione di registrazione ed effettuare delle localizzazioni di alta qualità rappresenta una sfida dal punto di vista sia tecnico che scientifico. Se InSight avrà successo si avrà motivo di sperare di poter costruire, nelle spedizioni su Marte che si intraprenderanno in futuro, una rete con altri sismometri simili dal punto di vista costruttivo.

Per saperne di più

SED progetto InSight

Sito web dell’ETH su InSight

Sito web della NASA su InSight