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I rover che esplorano Marte sono stati continuamente resi più sofisticati ed evoluti nel tempo, fino a diventare dei veri e propri laboratori scientifici mobili. Dotati di numerosi strumenti per condurre analisi e misurazioni mirate, ognuno di loro spende la quasi totalità della vita operativa lavorando per uno specifico obiettivo, che rappresenta lo scopo principale della missione. Inoltre, svolgono numerose attività che, pur avendo finalità importanti, vengono genericamente considerate secondarie.
Il rover Perseverance ad esempio, spedito dalla Nasa nel 2020 e tuttora in attività, si occupa principalmente di cercare tracce di vita microbica primordiale, ma nel contempo sta anche verificando la resistenza di alcuni materiali alle condizioni del clima marziano.

Si tratta di un test fondamentale per la futura esplorazione umana del pianeta, perché riguarda la protezione e incolumità dei primi astronauti che sbarcheranno sul Pianeta Rosso. Mediante il pannello ‘Sherloc’ (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescent for Organics and Chemicals), montato all’estremità del braccio robotico del rover, sono stati messi a diretto contatto con l’esterno sia i campioni di quattro tessuti scelti per realizzare le tute protettive, che un polimero termoplastico con cui si faranno le visiere del caschi.
Questi specimen, della grandezza di venti millimetri quadrati, sono stati lasciati per quattro anni in balìa delle finissime polveri marziane, del micidiale bombardamento radioattivo, della forte presenza di perclorati e delle drastiche escursioni termiche, con lo scopo di verificarne il livello di degrado.

I tessuti scelti sono l’Orthofabric, un mix dei tre materiali sintetici Gore-Tex, Nomex e Kevlar, particolarmente resistente al calore e già in uso nelle tute spaziali; il Teflon, un polimero resistente a urti e perforazioni, molto versatile; lo nGimat-coated orthofabric già impiegato per le tute spaziali usate attività extraveicolare, grazie all’ottima resistenza ai micrometeoroidi; il Vectran, una specie di poliestere basato sulla tecnologia dei cristalli liquidi  e particolarmente adatto alla fabbricazione di guanti grazie alla sua notevole resistenza ai tagli.
Lo strumento Sherloc ha periodicamente analizzato lo stato dei campioni esposti riscontrando in tutti, a cominciare dal Vectran, segni evidenti di logoramento, soprattutto nei primi duecento giorni di esposizione.

I valori ottenuti devono rientrare nei parametri obiettivo stabiliti per ogni materiale, allo scopo di definirne i limiti di utilizzo. Se i dati non verranno considerati idonei per l’ambiente marziano, almeno riguardo le tute protettive che useranno gli astronauti per muoversi all’esterno, verranno scartati e sostituiti.
Oltre ai campioni montati sul rover Perseverance e controllati da Sherloc, la Nasa ha avviato sulla Terra il progetto parallelo Max-Cf (Maximization of Calibration Fabrics), che utilizza gli stessi materiali montati su Perseverance, ma in un ambiente marziano simulato ricostruito presso il Johnson Space Center. In questi laboratori viene usata un’apparecchiatura simile a Sherloc chiamata Acronm (Analogue Complimentary Raman for Operations on Mars), con la quale si confrontano i dati provenienti da Marte con quelli ottenuti nella camera simulata. Acronm inoltre, condurrà altri test mirati ad analizzare l’elasticità dei materiali e le capacità di trasmissione ottica del policarbonato da usare per le visiere.

Grazie al contributo del rover Perseverance e al suo strumento di bordo Sherloc, i progettisti della Nasa stanno raccogliendo e confrontando dati importantissimi per garantire versatilità, comodità, sicurezza e lunga durata alle tute che gli astronauti useranno per le sessioni extraveicolari su Marte.
Le caratteristiche richieste permetteranno di calibrare al meglio i limiti di utilizzo di un determinato tessuto rispetto alla zona della tuta su cui verrà applicato, dato che alcune parti sono più esposte di altre, ma anche in funzione delle condizioni meteo e degli orari delle escursioni, che rappresentano altri fattori da prendere in considerazione nella progettazione.

 

 

Foto: Il pannello dello strumento Sherloc esposto al clima marziano. I campioni di tessuto sono nelle quattro finestrelle quadrate inferiori, mentre quella rotonda della stessa fila ospita un materiale adatto per costruire visiere
Crediti: Nasa/Jpl-Caltech/Msss