Nelle ultime settimane, il lander InSight della NASA ha apportato delle modifiche al sismometro deposto sulla superficie marziana il 19 dicembre. Ora ha raggiunto un’altra pietra miliare posizionando uno scudo a cupola sul sismometro per aiutare lo strumento a raccogliere dati accurati. Il sismometro darà agli scienziati il loro primo sguardo all’interno del Pianeta Rosso, aiutandoli a capire come si siano formati Marte e gli altri pianeti rocciosi.
Lo scudo termico e di protezione dal vento (The Wind and Thermal Shield) aiuta a proteggere lo strumento super sensibile dall’essere scosso dal soffiare del vento, il quale può aggiungere “rumore” ai suoi dati. La forma aerodinamica della cupola fa sì che il vento la spinga verso la superficie del pianeta, assicurandosi che non si ribalti. Una sorta di gonna fatta di cotta di maglia (anelli metallici incrociati a tessuto) e un isolante termico avvolge il fondo, permettendole di sistemarsi facilmente su qualsiasi roccia, sebbene ce ne siano ben poche nella posizione di InSight.
Una preoccupazione ancora più grande per il sismometro di InSight, chiamato Esperimento sismico per la struttura interna (Seismic Experiment for Interior Structure o SEIS), è il cambiamento di temperatura, che può far espandere e contrarre le molle metalliche e altre parti all’interno del sismometro. Nel luogo dove InSight è atterrato, le temperature oscillano di circa 94 gradi Celsius nel corso di un giorno marziano, o sol.
“La temperatura è uno dei nostri più grandi spauracchi”, ha detto il capo ricercatore di InSight Bruce Banerdt del Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, in California. Il JPL guida la missione InSight e ha costruito lo scudo a cupola.
“Pensate allo scudo, è come se metteste una protezione sopra il cibo della vostra tavola. Allo stesso modo impedirete al SEIS di riscaldarsi troppo durante il giorno o di raffreddarsi troppo di notte. In pratica vogliamo mantenere la temperatura più stabile possibile”.
Sulla Terra i sismometri sono spesso sepolti in buche a circa 1,2 metri sottoterra, il che aiuta a mantenere stabile la temperatura. InSight non può scavare una buca su Marte, quindi la missione usa altre strategie per proteggere il suo sismometro. Lo scudo è la prima linea di difesa.
Una seconda linea di difesa è lo stesso SEIS, appositamente progettato per compensare le ampie escursioni termiche presenti sulla superficie marziana. Il sismometro è stato costruito in modo tale che mentre alcune parti si espandono o si contraggono, altre lo fanno in senso opposto per annullare parzialmente gli effetti termici. Inoltre, lo strumento è sigillato sottovuoto in una sfera di titanio che isola il suo interno sensibile e riduce l’influenza della temperatura.
Ma anche questo non è abbastanza. La sfera è racchiusa all’interno di un altro contenitore isolante: una scatola esagonale color rame visibile durante il posizionamento di SEIS. Le pareti di questa scatola sono a nido d’ape con celle che intrappolano l’aria e ne impediscono il movimento. Marte fornisce un gas eccellente per questo isolamento: la sua atmosfera sottile è composta principalmente di biossido di carbonio, che a bassa pressione ha una conduttività termica particolarmente bassa.
Con queste tre barriere isolanti, SEIS è ben protetto dal “rumore” termico che filtra nei dati e maschera le onde sismiche che il team di InSight vuole studiare. Infine, la maggior parte delle interferenze aggiuntive dall’ambiente marziano possono essere rilevate dai sensori meteorologici di InSight e quindi filtrate dagli scienziati della missione.
Con il sismometro sul terreno e coperto, il team di InSight si sta preparando per il prossimo passo: piazzare la sonda per il flusso di calore, chiamata Heat Flow and Physical Properties Package (HP3), sulla superficie marziana. Questo dovrebbe accadere la prossima settimana.