Missioni spaziali su Marte : Mars Reconnaissance Orbiter


Mars Reconnaissance OrbiterIl Mars Reconnaissance Orbiter (acronimo: MRO) è una sonda polifunzionale della NASA, inviata nell’agosto 2005, con il principale obiettivo di fornire un’analisi dettagliata del pianeta rosso, allo scopo di individuare un potenziale luogo di atterraggio per le missioni sul pianeta. È progettato per funzionare come sonda per quattro anni per poi diventare il quarto satellite artificiale di Marte (sul pianeta si trovano già il Mars Express, il Mars Odyssey e il Mars Global Surveyor).

Il MRO, che rimarrà nell’orbita di Marte senza posarsi sul pianeta, svolgerà la propria missione scientifica per due anni dopo l’aerobraking e i controlli tecnici che dovrebbero essere terminati nel novembre 2006. Successivamente la missione sarà estesa per rendere il satellite un canale di comunicazione per gli altri esperimenti scientifici.

In seguito ad alcuni problemi verificatisi ai giroscopi del vettore Atlas V e ai serbatoi di idrogeno liquido, il lancio, previsto per il 10 agosto, è stato rinviato al 12 agosto 2005. Il Mars Reconnaissance Orbiter è stato lanciato dalla piattaforma 41 presso Cape Canaveral, con un razzo Atlas V-401 fornito di uno stadio Centaur, che 56 minuti dopo il lancio è stato bruciato completamente mettendo MRO in orbita di transito interplanetaria verso Marte. Il viaggio della sonda verso il pianeta durerà 7 mesi e mezzo, durante i quali saranno eseguite quattro correzioni di rotta più tutte quelle necessarie per mettere la sonda in un’orbita stabile di Marte. La sonda verrà inserita inizialmente in un’orbita polare molto ellittica, che completerà in 35 ore; attraverso l’aerobraking, sarà poi condotta in un’orbita più bassa che potrà percorrere con maggiore velocità, risparmiando combustibile.


Finalità della missione

Mro launchLa finalità della missione é lo studio dei minerali ed il monitoraggio delle condizioni climatiche marziane.Con gli strumenti di cui é dotata, la sonda fotograferà la superficie del pianeta in primissimo piano, ne analizzerà i minerali, stabilirà quanta polvere è presente nella sua atmosfera ed effettuerà un monitoraggio meteorologico giornaliero. Mars Reconaissance Orbiter, inoltre, si accerterà dell'esistenza di eventuale vapore acqueo rilasciato nell'atmosfera durante l'avvicendarsi delle stagioni e cercherà l’acqua nel sottosuolo,anche sotto forma di tracce passate, con il compito di stabilire per quanto tempo vi sia rimasta e se abbia potuto creare un habitat per qualche forma di vita.
Inoltre MRO costituirà un potente punto d'appoggio per le comunicazioni e la navigazione di altre missioni. I suoi sistemi di telecomunicazione, infatti, forniranno un servizio essenziale per i futuri veicoli spaziali, in quanto costituiranno il primo link di un ponte tra Marte e la Terra, che potrà essere usato nel corso di altre missioni internazionali negli anni successivi. A bordo della navicella sarà installata anche una fotocamera sperimentale per le finalità di navigazione. Questo strumento innovativo, se svolgerà la sua funzione in maniera soddisfacente, potrà essere utilizzato su altre navicelle spaziali, guidando i futuri atterraggi sulla superficie di Marte, anche in siti che potrebbero presentare pericoli o incognite, diventando un "occhio interplanetario" di altissima precisione.


Gli strumenti scientifici

Il MRO è una sonda dotata di strumenti ad alta risoluzione, progettati per studiare il migliore punto di atterraggio su Marte, che consentiranno alla NASA di scegliere il luogo con i minori rischi e maggiori benefici dal punto di vista scientifico. Questi verranno utilizzati anche per la ricerca di acqua, per l’analisi dell’atmosfera e della geologia del pianeta e per investigare sul motivo del fallimento della missione Mars Polar Lander e del Beagle.

La sonda comprende sei strumenti scientifici, due strumenti complementari che utilizzeranno dati delle sonda per raccogliere dati scientifici e tre tecnologie sperimentali. La sonda verrà utilizzata quindi anche per verificare il funzionamento di nuove soluzioni tecniche.


Strumentazione scientifica

MroL'High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) è un telescopio a riflessione di 0.5m, il maggiore mai impiegato in una missione spaziale. Ha un potere risolutivo di 0.3 m ad un’altezza di 300 km. Può ricevere immagini a colori nelle bande del rosso, del verde e del blu e dell'infrarosso.
Per facilitare la mappatura e l'individuazione di possibili siti di atterraggio, HiRESE produrrà immagini stereoscopiche dove le informazioni topografiche saranno mostrate con una definizione di 0.25 m.


Il Context Imager (CTX) fornirà immagini monocromatiche larghe 40 km con una risoluzione di 8 m. Il CTX è progettato per funzionare in congiunzione con gli altri strumenti di immagine per fornire il contesto delle mappe che vengono rilevate dagli altri strumenti.

Il Mars Color Imager (MARCI) suddividerà le immagini di Marte in 5 bande del visibile e 2 nell'ultravioletto. MARCI produrrà delle mappe globali del pianeta per studiare le variazioni giornaliere, stagionali e annuali del clima, e provvederà anche a fornire le indicazioni meteorologiche giornaliere del pianeta.

Lo strumento Compact Reconnaissance Imaging Spectrometers for Mars (CRISM) è uno spettrometro che funziona nel visibile e con la luce infrarossa. Produrrà dettagliate mappe della mineralogia del pianeta. Ha un potere risolutivo di 18 metri a 300 km ed opera tra la frequenza di 400 nm e quella di 4050 nm, suddividendo lo spettro di 560 canali da 6.55 nm di ampiezza.

Il Context Imager (CTX) fornirà immagini monocromatiche larghe 40 km con una risoluzione di 8 m. Il CTX è progettato per funzionare in congiunzione con gli altri strumenti di immagine per fornire il contesto delle mappe che vengono rilevate dagli altri strumenti. Lo strumento osserverà l'orizzonte di Marte suddividendolo in strisce verticali ed analizzandole separatamente. Le misure saranno riunite per generare delle mappe giornaliere sul tempo marziano, che mostreranno le variazioni di temperatura, pressione, umidità e densità.

Il Radar Shallow Subsurface Radar (SHARAD) è stato progettato per studiare l'interno dei poli marziani. Lo strumento dovrebbe essere in grado di studiare i vari strati di ghiaccio e roccia dei poli e se presente di individuare acqua liquida che se sufficientemente prossima alla superficie potrebbe essere utilizzata dalle future missioni spaziali. SHARAD opera utilizzando onde radio con frequenze comprese tra i 10 e 30 Mhz ed è progettato per operare in congiunzione con MARSIS, il radar della sonda ESA Mars Express, che ha una bassa risoluzione ma un'elevata capacità di penetrare il terreno. Entrambi gli strumenti sono stati costruiti dall'Agenzia Spaziale Italiana.


Strumenti complementari

Mars Reconnaissance OrbiterGli strumenti complementari comprendono l’analisi del campo gravitazionale e delladensità atmosferica. Le variazioni del campo gravitazionale di Marte possono essere desunte dalla variazione della velocità del MRO,determinata usando lo spostamento do
ppler del segnale radio che la sonda invierà alla Terra. Le variazioni della densità atmosferica possono essere individuate da sensibili accelerometri installati a bordo dell’Orbiter.



Esperimenti tecnologici

Electra è un’antenna UHF, progettata per comunicare con le future missioni spaziali durante l’atterraggio in modo da favorirne la discesa. L’Optical Navigation Camera inquadrerà l'immagine di Phobos e Deimos sullo sfondo stellato e utilizzare queste immagini per determinare l'orbita attuale della sonda.


Dati tecnici


La struttura della sonda è in carbonio e in alluminio e gran parte del suo volume è occupato dal serbatoio, formato da titanio.

Mars Reconnaissance OrbiterIl Mars Reconnaisance Orbiter riceve tutta la sua energia elettrica da due pannelli solari, ognuno dei quali è in grado di muoversi indipendentemente sui due assi. Quando i pannelli non sono disposti verso il Sole o l’orbita di Marte oscura il Sole MRO utilizza due batterie ricaricabili ibride al nickel metano. Per quanto riguarda il sistema elettronico, il computer principale della sonda è dotato di un microprocessore da 10.4 milioni di transistor, il RAD750, capace di resistere alle radiazioni spaziali, come le particelle del vento solare e i raggi cosmici. Il sistema di navigazione rileva la posizione e l’altitudine durante la missione, utilizzando i dati dei suoi sensori relativi alla posizione del Sole, la traiettoria delle stelle e il movimento della sonda. Il sistema di telecomunicazione utilizza un’ampia antenna per trasmettere nello spazio profondo con la normale frequenza di comunicazione nella banda X a 8Ghz. Per quanto riguarda il sistema di propulsione, la sonda dispone di venti propulsori a razzo e di un serbatoio che può contenere 1175 l di propellente.



Missione Nazione Lancio Obiettivo Risultati
Mars Reconnaissance Orbiter U.S.A. 12/8/05 Orbiter Attualmente orbita intorno Marte


Aricolo parzialmente tratto e modificato da : "http://it.wikipedia.org/wiki/Mars_Reconnaissance_Orbiter"
I.T.



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