Destinazione Phobos: la missione del Giappone per svelare i segreti delle lune marziane

La sera dell'11 agosto 1877, all'Osservatorio Navale di Washington, Asaph Hall stava passando ore al più grande telescopio del mondo, un rifrattore Clark con una lente da 66 centimetri, per cercare qualcosa che quasi nessuno credeva esistesse: i satelliti di Marte. Quell'estate il pianeta era in una delle sue opposizioni più favorevoli e si presentava grande e luminoso come capita poche volte in una vita. L'osservatorio, però, sorgeva in una zona umida in riva al Potomac che i washingtoniani chiamavano Foggy Bottom, e la nebbia si alzava puntualmente dal fiume. Quella sera Hall vide accanto al pianeta una stellina debolissima, poi il cielo si chiuse. Nei giorni successivi, scoraggiato, era pronto a lasciar perdere; a convincerlo a continuare fu la moglie, Angeline Stickney, che da giovane gli aveva insegnato geometria e che nei calcoli era più brava di lui. Hall tornò all'oculare e la notte del 17 agosto trovò il secondo satellite, ancora più vicino al pianeta. Il giorno dopo annunciò entrambe le scoperte. Oggi il cratere più grande della luna interna, largo 9 chilometri, porta il nome di Stickney.

Quei due oggetti si chiamano Phobos e Deimos, paura e terrore, i figli che nella mitologia greca accompagnavano Ares in battaglia. Sono piccoli e irregolari: il maggiore misura 22 chilometri nel punto di massima estensione, il minore appena 13, e a un osservatore sulla superficie di Marte non apparirebbero come il disco argenteo a cui siamo abituati noi. Phobos si vedrebbe largo circa un terzo della nostra Luna e si comporterebbe in un modo che quaggiù ci sembrerebbe assurdo: gira attorno al pianeta in 7 ore e 39 minuti, cioè più in fretta di quanto Marte ruoti su se stesso, e per questo lo si vede sorgere a ovest, attraversare il cielo e tramontare a est più volte al giorno. Deimos sembrerebbe poco più di una stella luminosa. Su che cosa siano, di preciso, gli scienziati discutono da decenni, e fra pochi mesi potremmo cominciare ad avere delle risposte: l'agenzia spaziale giapponese sta per lanciare una sonda che ha il compito di scendere su Phobos, raccoglierne una manciata di polvere e riportarla a casa.

Da dove vengono quei due sassi

La domanda è semplice da formulare e difficilissima da risolvere: Phobos e Deimos sono nati lì, oppure sono arrivati da fuori? Le due ipotesi in campo sono queste. La prima li considera asteroidi catturati dalla gravità di Marte in un'epoca remota, quando il sistema solare interno era ancora affollato di corpi vaganti. La seconda li vuole figli di una catastrofe: un impatto violentissimo contro Marte avrebbe sollevato una nube di detriti che, rimasta in orbita, si sarebbe poi aggregata nei due satelliti.

Il problema è che le prove tirano da parti opposte. Phobos e Deimos sono scuri e riflettono pochissima luce, e il loro aspetto ricorda da vicino quello degli asteroidi di tipo C, quelli primitivi e ricchi di carbonio che popolano la fascia principale: un punto a favore della cattura. Ma le loro orbite sono quasi perfettamente circolari e adagiate sul piano equatoriale del pianeta, ed è esattamente la configurazione che ci si aspetta da materiale nato sul posto, non da un corpo arrivato di traverso e poi frenato. Catturare un asteroide, del resto, è un'operazione delicata: serve un meccanismo che gli sottragga energia al momento giusto, altrimenti l'oggetto passa vicino e prosegue per la sua strada.

Che Marte abbia incassato colpi molto duri, comunque, lo si vede ancora oggi guardando la sua superficie. Il cratere Schiaparelli, ripreso più volte dalla sonda Mars Express dell'Agenzia Spaziale Europea, misura 460 chilometri di diametro, poco meno della distanza in linea d'aria fra Milano e Roma. Nonostante queste dimensioni il fondo appare poco profondo, perché nel corso degli ultimi miliardi di anni il bacino è stato riempito da sedimenti portati dal vento, da depositi lasciati dall'acqua e da colate di lava, con ogni probabilità da tutte e tre le cose insieme. Il cratere porta il nome di Giovanni Schiaparelli (1835-1910), che proprio in quell'estate del 1877, mentre Hall inseguiva i satelliti a Washington, stava disegnando dall'Osservatorio di Brera, a Milano, la mappa di Marte destinata a diventare la più discussa dell'Ottocento.

Capire quale delle due storie sia quella giusta non è un esercizio di catalogazione. Se Phobos è un asteroide catturato, analizzarne i grani significa mettere le mani su materiale primitivo del sistema solare esterno, arrivato fin lì insieme all'acqua e alle molecole organiche. Se invece è nato da un impatto, quei grani raccontano di che cosa era fatto Marte quando era giovane. E c'è un dettaglio che rende il campione interessante in ogni caso: la superficie di Phobos, colpita per miliardi di anni dai detriti sollevati dagli impatti marziani, dovrebbe contenere anche una piccola percentuale di materiale proveniente da Marte stesso.

La missione MMX

La sonda si chiama Martian Moons eXploration, in sigla MMX. La Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) l'ha annunciata nel giugno del 2015 e ne ha approvato lo sviluppo nel febbraio del 2020; il lancio era previsto in un primo momento per il 2024, poi è slittato per i problemi del nuovo lanciatore H3. La sonda è arrivata al Tanegashima Space Center il 31 marzo 2026 ed è stata mostrata pubblicamente il 13 agosto. Il 20 agosto la JAXA ha comunicato la data: il decollo è fissato per le 21:41 del 19 ottobre, ora italiana, che in Giappone sono le 4:41 del 20 ottobre. La finestra utile per partire verso Marte resta aperta fino al 7 novembre.

MMX pesa circa 4.200 chilogrammi al lancio ed è composta da tre moduli: quello di propulsione, quello di esplorazione con gli strumenti scientifici e quello di rientro, che riporterà a terra la capsula con i campioni. A bordo viaggia anche Idefix, un piccolo rover costruito insieme dall'agenzia spaziale francese (CNES) e da quella tedesca (DLR), che verrà fatto scendere per primo e passerà un centinaio di giorni a studiare il terreno, aiutando anche a scegliere il punto dove far posare la sonda madre.

Perché serve tutta questa cautela lo dice un numero: la gravità di Phobos è circa un millesimo di quella terrestre. Una persona di 70 chilogrammi, là sopra, ne peserebbe 70 grammi. Non si atterra, in un ambiente simile: ci si accosta, e bisogna evitare che il contatto stesso rimbalzi via la sonda. Il prelievo è affidato a un sistema che soffia gas nel terreno e raccoglie i grani sollevati, più un piccolo carotatore; l'obiettivo minimo è portare a casa 10 grammi di regolite, il contenuto di un cucchiaino.

Il resto del programma si distende su cinque anni. Circa un anno dopo il lancio MMX arriverà nei pressi di Marte e si sistemerà in un'orbita particolare, detta quasi-satellite, che le permetterà di accompagnare Phobos senza esserne realmente catturata. Seguiranno tre anni di osservazioni, uno o due contatti con la superficie, alcuni passaggi ravvicinati su Deimos e un monitoraggio continuo delle nubi e delle tempeste di polvere marziane. Poi il modulo di rientro si staccherà e la capsula scenderà in Australia: la data prevista è il 2031.

Se tutto andrà come deve, sarà la prima volta che un campione torna dal sistema di Marte. E in un laboratorio terrestre qualcuno aprirà un contenitore con dentro un cucchiaino di polvere scura, rimasta ferma là sopra da prima che sulla Terra esistesse qualcosa di vivo.