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MARSIS: software radar aggiornato, a dispetto del tempo

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Aggiornamento riuscito per il software di MARSIS- Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding – su Mars Express (MEX) di ESA, fondamentale nella ricerca e nella scoperta di segni di acqua liquida su Marte, incluso un presunto lago di acqua salata di 20 x 30 km sepolto sotto 1,5 km di ghiaccio nella regione polare meridionale.

Rappresentazione artistica dell’acqua sotto la superficie marziana.
Crediti: Illustration by Medialab, ESA 2001

Mars Express, lanciato circa venti anni fa, ha una forte partecipazione italiana.  A bordo di MEX ci sono gli strumenti MARSIS e PFS, entrambi strumenti dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) la cui responsabilità scientifica è affidata all’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF).

Il radar MARSIS invia onde radio a bassa frequenza verso il pianeta, utilizzando la sua antenna lunga 40 metri: le onde si riflettono sulla superficie del pianeta e una quantità significativa viaggia attraverso la crosta e si riflette ai confini tra strati di materiali diversi, sotto la superficie, inclusi ghiaccio, suolo, roccia e acqua.

L’esame dei segnali riflessi consente agli scienziati di mappare la struttura sotto la superficie del pianeta rosso a profondità di pochi chilometri per ottenere dati sulle proprietà, come lo spessore e la composizione delle sue calotte polari e le proprietà degli strati di roccia vulcanica e sedimentaria.

«Dopo decenni di fruttuosa scienza e dopo aver acquisito una buona conoscenza di Marte, volevamo spingere le prestazioni dello strumento oltre alcuni dei limiti richiesti all’inizio della missione», afferma Andrea Cicchetti, Vice PI MARSIS e Operation Manager presso INAF, che ha guidato lo sviluppo dell’aggiornamento.

Il team di INAF è stato affiancato da Carlo Nenna, ingegnere software di bordo MARSIS della società Enginium per la progettazione del nuovo software, che include aggiornamenti per la ricezione del segnale e l’elaborazione dei dati a bordo, per aumentare la quantità e la qualità dei dati scientifici inviati sulla Terra.

Lo strumento radar MARSIS sulla navicella spaziale Mars Express dell’ESA viene utilizzato per rilevare elementi come l’acqua sotto la superficie di Marte.
Crediti: INAF – Istituto Nazionale di Astrofisica

«La precedente tecnica utilizzata per lo studio della luna di Marte Phobos, prevedeva l’accumulo di dati di grandi dimensioni ad alta risoluzione, riempendo la memoria interna dello strumento molto rapidamente.», afferma Cicchetti di INAF.

L’aggiornamento del software, progettato ai tempi del sistema Microsoft Windows 98, consente di liberare spazio occupato e utilizzare il radar cinque volte più a lungo per esplorare un’area molto più ampia ad ogni passaggio.

«Questa è la dimostrazione dell’alta qualità del nostro strumento MARSIS, che con la sua longevità e versatilità permette dopo quasi 20 anni di operatività di rinnovarsi utilizzando risorse limitate» aggiunge Giuseppe Sindoni, Responsabile di Progetto ASI. «Grazie al lavoro svolto dalla comunità tecnico/scientifica di MARSIS, la scienza che potremo fare con questo nuovo aggiornamento ci aiuterà a svelare i segreti del pianeta rosso, in continuità con quanto si sta già facendo dall’arrivo di MEX a Marte alla fine del 2003».

«Ci sono molte regioni vicino al polo sud di Marte in cui potremmo aver già visto segnali che indicano acqua allo stato liquido in dati a bassa risoluzione.», aggiunge lo il Project Scientist dell’ESA per Mars Express Colin Wilson.

«Mars Express e MARSIS sono ancora molto impegnati. Il team ha fatto un ottimo lavoro progettando il nuovo software, massimizzandone l’impatto e mantenendo le patch il più piccole possibile, aiutandoci a continuare a ottenere il massimo da questa navicella spaziale veterana.», afferma James Godfrey, responsabile delle operazioni della navicella spaziale Mars Express presso il centro operativo della missione ESOC dell’ESA a Darmstadt, in Germania. ”

In apertura: immagine topografica con codice colore,

mostra parte del paesaggio sfregiato che costituisce Aonia Terra, una regione montuosa negli altopiani meridionali di Marte. È stato creato dai dati raccolti dal  Mars Express dell’ESA  il 25 aprile 2022. Si basa su un modello digitale del terreno della regione, da cui è possibile ricavare la topografia del paesaggio. Le parti inferiori della superficie sono mostrate in blu e viola, mentre le regioni di quota più alta appaiono in bianco e rosso, come indicato sulla scala in alto a destra. Il nord è a destra. La risoluzione al suolo è di circa 14 m/pixel e l’immagine è centrata a circa 282°E/48°S.

ESA/DLR/FU Berlino, CC BY-SA 3.0 IGO

 

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