La sonda NASA Perseverance, atterrata nei giorni scorsi sul pianeta rosso, porta con sé un piccolo drone autonomo. Si chiama Ingenuity (che in inglese significa “ingegno” e non certo “ingenuità”) ed è il primo drone a volare grazie a meccanismi aerodinamici nell’atmosfera di un altro pianeta.
Volare nell’atmosfera marziana è una sfida impressionante, mai tentata prima. La difficoltà maggiore è l’estrema rarefazione dell’atmosfera marziana, densa appena l’1% di quella della Terra. Per generare una portanza sufficiente Ingenuity, che tecnicamente è un elicottero a rotori coassiali controrotanti, deve essere leggerissimo, con pale del rotore molto più grandi e che ruotano molto più velocemente di quanto sarebbe necessario sulla Terra.
L’unica cosa che gioca a favore è la gravità ridotta: l’accelerazione di gravità su Marte è 3,711 m/s, circa un terzo di quella sulla Terra: per ridere, un drone come il Mavic Pro diventerebbe (quasi) un trecentino, riducendo il suo peso di 920 grammi sulla Terra a tre etti e mezzo circa su Marte.
Il secondo problema è il gelo estremo: nel luogo scelto per l’atterraggio, il cratere Jezero, di notte la temperatura precipita a -90°sottozero, cosa che ha reso particolarmente difficile studiare elettronica e materiali adatti a fronteggiare il freddo estremo: per confronto, la temperatura più bassa mai registrata sulla Terra è stata di -93 °C, rilevata nel cuore dell’inverno del 2010 nell’altopiano orientale dell’Antartide.
Anche la distanza tra Marte e la Terra gioca contro Ingenuity: la luce, e quindi le onde radio, impiegano da 4 a 24 minuti, a seconda della posizione relativa delle orbite di Marte e Terra, a fare il percorso tra pilota e drone: quindi il delay tra le comunicazioni, tra andata e ritorno, può arrivare a quasi un’ora. Decisamente impossibile fare FPV in queste condizioni. Così i piloti remoti possono dare al drone giusto dei consigli, più che dei comandi. Alla navigazione pensa l’intelligenza artificiale di Ingenuity, che dovrà prendere da sola le proprie decisioni su come volare da un waypoint all’altro e tenersi al caldo evitando le micidiali zone d’ombra.
Se Ingenuity sarà davvero in grado di completare i passi necessari al primo volo, e cioè riscaldarsi autonomamente durante le fredde notti marziane e ricaricarsi autonomamente con il suo pannello solare, farà il suo primo tentativo di volo. Se sopravvive al maiden, il team di Ingenuity tenterà fino a quattro altri voli di prova entro una finestra di 30 Sol, i giorni marziani (pari a 31 giorni terrestri).
Di per se, Ingenuity non ha strumenti scientifici a bordo e non farà esperimenti: è lui l’esperimento, a ben pensarci. Secondo la NASA, “Ingenuity ha lo scopo di dimostrare le tecnologie necessarie per volare nell’atmosfera marziana. In caso di successo, queste tecnologie potrebbero abilitare altri veicoli volanti robotici avanzati che potrebbero essere inclusi in future missioni robotiche e umane su Marte. Potrebbero offrire un punto di vista unico non fornito dagli orbitatori attuali in alto o da rover e lander a terra, fornire immagini ad alta definizione e ricognizioni per robot o umani e consentire l’accesso a terreni difficili da raggiungere per i rover” si legge sul sito dell’Agenzia spaziale a stelle e strisce.
Immagini e filmato: NASA/JPL-Caltech
