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Il primo, Ingenuity, era considerato un test, un ‘dimostratore tecnologico’, come venne descritto nel 2021. Un prototipo senza strumentazione scientifica a bordo, spedito soltanto per accertare che esplorare Marte utilizzando piccoli elicotteri robot è una soluzione pratica e percorribile.
Le prove andarono molto bene, oltre le aspettative. Quel velivolo alto mezzo metro e dal peso di appena 1,8 chili si rivelò qualcosa di più di un semplice esperimento: era un nuovo modo di immaginare l’esplorazione del Pianeta Rosso.
Volare su Marte è tutt’altro che semplice, ha un’atmosfera estremamente rarefatta, appena l’1% della densità di quella terrestre. Ci sono pochissime molecole d’aria da ‘spingere’ verso il basso per generare portanza. La gravità marziana, nel contempo, pur essendo il 38% di quella del nostro pianeta, resta sufficientemente forte da rendere il volo una sfida estrema.
Per questo gli ingegneri del Nasa Jet Propulsion Laboratory stanno lavorando su rotori sempre più veloci, più performanti. I futuri elicotteri dovranno sollevare, trasportare carichi maggiori, coprire distanze più ampie e, per ottenere più spinta in un’atmosfera così sottile, esistono soltanto due possibilità: aumentare il diametro delle pale oppure farle ruotare più velocemente. Gli ingegneri della Nasa hanno deciso di esplorare entrambe le strade.
La camera di simulazione spaziale in cui è stato condotto il test di velocità delle pale, nel novembre 2025. (Crediti: Nasa/Jpl-Caltech)
Nelle ultime prove hanno raggiunto un traguardo notevole: le estremità delle pale hanno superato la velocità del suono nelle condizioni atmosferiche marziane. I test sono stati eseguiti all’interno dello storico simulatore spaziale del Jpl, una gigantesca camera capace di riprodurre la pressione e la composizione dell’atmosfera marziana usando anidride carbonica estremamente rarefatta. Qui i ricercatori hanno montato nuovi rotori progettati da AeroVironment, azienda che aveva già collaborato alla realizzazione di Ingenuity.
Durante le 137 prove sperimentali, i rotori sono stati fatti ruotare sempre più velocemente, mentre delle enormi ventole simulavano i venti marziani. In queste condizioni, le estremità delle pale hanno raggiunto Mach 1,08, cioè circa l’8% oltre la velocità del suono nell’atmosfera di Marte, che è di circa 240 metri al secondo contro i 340 di quella terrestre.
Questo risultato è un traguardo che scaturisce da studi e analisi estremamente accurati. Avvicinarsi o superare il Mach ‘marziano’ significa entrare in un regime aerodinamico estremamente complesso, dove turbolenze, onde d’urto e vibrazioni possono destabilizzare, fino addirittura a distruggere, le pale del rotore. Il team di Ingenuity, non a caso, aveva sempre mantenuto il piccolo elicottero ben lontano da quel limite. Durante i suoi 72 voli marziani, Ingenuity non ha mai superato i 2.700 giri al minuto. Gli ingegneri preferivano mantenere un ampio margine di sicurezza per essere pronti ad affrontare le improvvise raffiche di vento, come quelle generate dai dust devil, i piccoli vortici di polvere molto comuni su Marte.
Secondo i dati preliminari, il superamento della barriera del suono migliora del 30% la capacità di portanza dei nuovi rotori. Una percentuale notevole, che potrebbe consentire di trasportare strumenti scientifici più sofisticati, sistemi di comunicazione più potenti e batterie più grandi, capaci di garantire voli più lunghi.
I marscopter 2.0 avranno un ruolo rivoluzionario nell’esplorazione di Marte. A differenza dei rover, non devono superare ostacoli come rocce, dune e crepacci. Possono sorvolare canyon, raggiungere pareti rocciose impossibili da scalare, esplorare in pochi minuti distanze che un rover coprirebbe in settimane.
Con la missione Skyfall (vedi il video in fondo alla pagina), partenza prevista per il 2028, i modelli di nuova generazione, diventeranno operativi e faranno esplorazione, analisi e mappature accurate.
Non si tratta solo di una novità tecnologica, ma l’avvio di una nuova frontiera dell’esplorazione scientifica.
Guarda anche un video sulla missione Skyfall, che prevede l’uso di tre elicotteri di nuova generazione su Marte, sia per cercare ghiaccio nel sottosuolo, sia per mappare la superficie in vista di futuri atterraggi umani👉
Foto di apertura: l’ingegnere Jaakko Caarras prepara il test di rotazione supersonica delle pale del nuovo elicottero destinato all’esplorazione di Marte
Crediti: Nasa/Jpl Caltech