Progettazione dei sottosistemi propulsivo, estrattivo e campionatore di una sonda per l'esplorazione del sottosuolo marziano

11 Introduzione 1.1 La storia dell’esplorazione di Marte Dobbiamo ricordare che il legame tra Marte e la scienza è vecchio quanto la scienza moderna stessa. Nel 1609 Keplero, grazie alle osservazioni di Marte di Tycho Brahe, pubblicò le prime sue due leggi. L'esplorazione vera e propria di Marte, a livello di osservazione, iniziò pochi mesi dopo: Galileo, fatta la sua prima osservazione della Luna il 30 novembre 1609, osservò Marte già nel 1610. I primi risultati furono ottenuti da due astronomi che lavorarono per il re Sole nella seconda metà del secolo, l'olandese Huygens e l'italiano Cassini. Risultati come la lunghezza del giorno marziano, la stima della distanza Terra-Marte, la scoperta della calotta polare meridionale e della Syrtis Major furono merito dei due grandi scienziati. Dopo di loro bisogna aspettare la venuta di Herschel, lo scopritore di Urano, per vedere nuovi progressi nello studio del pianeta. Nel XVIII secolo furono così fissate le "misure astronomiche" del pianeta rosso: il periodo di rotazione, l'inclinazione dell'asse, le calotte polari, l'esistenza di un'atmosfera. Nel 1800 la grande sfida fu, contemporaneamente alla corsa verso strumenti sempre più grandi e potenti e siti sempre meno disturbati dall'atmosfera, lo studio della geografia marziana. Da questo punto di vista, Marte non è certo un oggetto facile da studiare; è piccolo, con un diametro poco superiore alla metà di quello terrestre, è lontano, mai meno di 56 milioni di chilometri e in aggiunta è rosso, ovunque. Marte manca di strutture che spicchino o di forti contrasti come possono essere quelli tra gli oceani e i continenti sulla Terra. Conseguenti a queste proprietà sono, da un lato, la necessità di strumenti tecnicamente avanzati e condizioni atmosferiche e astronomiche favorevoli per studiare Marte e dall’altro la capacità dell’astronomo di discernere ciò che realmente si vede da ciò che la sua mente vuole vedere. Nonostante le difficoltà, i progressi tecnici permisero la compilazione dei primi atlanti marziani (Beer e Mädler, Dawes, Secchi), nonché la scoperta di Phobos e Deimos, le due lune del pianeta (Hall, 1877). Alla fine del secolo risalgono le prime osservazioni significative dell'astronomo italiano Giovanni Schiaparelli (1835-1910). Egli, insieme al francese Camille Flammarion e all'americano Percival Lowell, portò di peso l'esplorazione di Marte al grande pubblico mondiale, nel reame della speranza, dell'immaginazione e del sogno.