A partire dal primo atterraggio riuscito sulla superficie di Marte nel 1997, i rover della NASA sono cresciuti in volumi dalle dimensioni di un sacchetto di latte alle dimensioni di un'auto enorme, diventando gradualmente non solo più grandi, ma anche più potenti. L'ultimo grande progetto, il rover Curiosity, si è seduto sulla superficie del cratere Gaya su Marte nel 2012 e la sua missione durerà, come previsto, fino alla fine di questo decennio. Tuttavia, la sua durabilità e il laboratorio automatico per l'analisi delle rocce, che è a sua disposizione, costano più di $ 2 miliardi.
Grazie al lavoro di Curiosity è riuscito a rilevare tracce di materia organica e acqua sulla superficie del pianeta. E ora la NASA sta progettando un'altra missione simile per il 2020. Ma ci sono altri modi di esplorare lo spazio che non richiedono un costo finanziario così incredibile?
Quando grandi navi spaziali, del valore di diversi milioni di dollari, vanno alla deriva nello spazio, spesso portano a bordo piccoli ma utili passeggeri. Questi sono piccoli dispositivi che sono chiamati KubSat (CubeSat). Dal 2003 sono stati insediati e studiati con successo vicino all'orbita terrestre. Non è ancora noto se saranno in grado di sopravvivere e continuare a lavorare fuori dal nostro pianeta. Tuttavia, lo staff della NASA, l'Agenzia spaziale europea e alcune altre organizzazioni stanno pianificando di iniziare i test in questa direzione nei prossimi anni.
I primi test fuori dalla nostra orbita dovranno passare su Marte. La scorsa settimana, la NASA ha presentato due piccoli cubi chiamati MarCO, che nel 2016 dovranno unirsi alla missione di InSight. Mentre InSight sarà sulla superficie del pianeta, eseguendo i propri compiti, MarCO invierà periodicamente rapporti di lavoro in tempo reale sulla Terra in un'orbita bassa. Se questi piccoli satelliti fanno il loro lavoro, allora questa sarà la prima opportunità di avere un veicolo a comando manuale sulla superficie di Marte. Un precedente tentativo con il Mars Polar Lander è fallito a causa di un incidente durante l'atterraggio. Due piccoli dispositivi chiamati Deep Space 2, inviati con lui, dovevano cercare acqua sulla superficie del pianeta.
"Sappiamo che sono atterrati sulla superficie del pianeta, ma non sappiamo nulla del loro stato attuale", ha detto in un'intervista Robert Stael, un assistente manager per l'implementazione di concetti nel programma del Jet Propulsion Laboratory della NASA. In poche parole, il suo compito è inviare vari strumenti attraverso il nostro sistema solare: Terra, Marte, satelliti di ghiaccio dell'Europa, e così via. E oggi ci sono circa 15 progetti di questo laboratorio in cui vengono applicati i cubsat.
Stael gestisce anche un progetto di ricerca chiamato MarsDrop in associazione con la Aerospace Corporation - sviluppando un piccolo dispositivo che può atterrare sulla superficie di Marte nei luoghi più pericolosi per l'atterraggio. I grandi rover, ovviamente, hanno molti vantaggi, ma non si avvicinano troppo al vulcano o al fondo del cratere. I mini-dispositivi potrebbero perfettamente integrare il lavoro di studio della superficie del pianeta.
Finora, il problema principale rimane la stabilità di dispositivi così piccoli a varie condizioni. Kubsaty ha molti vantaggi in termini di tecnologia informatica, ma i loro edifici e le parti interne potrebbero non sopportare necessariamente un livello elevato di radiazioni, nonostante il fatto che i materiali utilizzati nella produzione siano stati testati nella pratica, sottolinea Robert. Mentre i veicoli sono in orbita vicino alla terra, sono protetti dall'atmosfera della Terra dall'influenza distruttiva delle radiazioni, ma non appena cadono fuori, lo sfondo della radiazione aumenterà in modo esponenziale. Pertanto, uno dei compiti più importanti di MarCO sarà quello di testare quanto a lungo l'elettronica di bordo può sopravvivere nelle condizioni ambientali difficili. In questo caso, Marte non è l'unico obiettivo per i veicoli di questo tipo. Nel laboratorio del Technical College of Vermont, stanno lavorando a un progetto Kubsat, che potrebbe diventare la base per un piccolo modulo lunare. Nel 2020, la NASA prevede di inviare diversi veicoli in Europa per studiare il suo ghiaccio dall'orbita e cercare gli oceani nelle sue profondità. A ottobre, sono state selezionate 10 università, a cui è stato affidato il compito di creare e presentare i propri cuccioli per il concorso. Dovrebbero essere in grado di eseguire qualsiasi compito. Dalle sonde di atterraggio sulla superficie di corpi e pianeti cosmici, alla misurazione del campo magnetico.
Allo stesso tempo, l'Agenzia spaziale europea intende esplorare due asteroidi all'interno della propria missione AIM. Nell'ambito di questo progetto, ci sono sei siti di atterraggio, che possono essere occupati da vari cubsate per la spedizione agli asteroidi. In attesa anche del lancio del progetto dello studio NanoAparator dello spazio interplanetario in diverse condizioni ambientali (INSPIRE abbreviato), che consiste nell'osservare il Sole oltre i limiti del campo magnetico terrestre.
A causa del fatto che la produzione di questi veicoli spaziali è molto più economica e il loro lavoro in varie condizioni non è ancora ben studiato e testato rispetto ai fratelli maggiori, a volte si verificano incidenti imprevisti. Stael ricorda il periodo in cui tre cubetti sono stati lanciati in una piccola orbita vicino alla terra. Due di questi, sviluppati dall'Università del Michigan e dall'Università del Montana, avevano magneti a bordo progettati per aiutarli a navigare in orbita usando il campo magnetico terrestre. Ma per qualche ragione, i magneti si sono rivelati un po 'più forti di quanto fosse necessario e, di conseguenza, i satelliti hanno cambiato rotta verso l'opposto e sono semplicemente collegati l'uno all'altro.
"Naturalmente, è stato possibile dire che questo è stato il primo incontro automatico e il successo dell'aggancio del Kubsat, ma il compito era un po 'diverso", scherza Robert.
Lo sviluppo attivo del Kubsat iniziò nei primi anni '90, quando la NASA lanciò il programma "Più veloce, migliore, più economico", in cui ogni scienziato poteva organizzare la sua piccola missione. Ciò ha attirato l'attenzione di piccoli team che, utilizzando campioni commerciali di microelettronica, hanno cercato di minimizzare il costo dei dispositivi di lancio.
Robert Stael sostiene che sia progetti di grandi dimensioni, costosi e a lungo termine, sia compiti a breve termine, ma più specifici, sono importanti per l'esplorazione dello spazio. Entrambi i tipi di progetti sono impegnati in missioni importanti, ma in piani completamente diversi. L'unica domanda che rimane aperta è quanto bene le piccole missioni svolgeranno le loro piccole missioni al di fuori dell'atmosfera terrestre.
