Il Giappone punta a Phobos: «Idefix» prepara la raccolta dei primi campioni

Il Giappone ha intrapreso un viaggio di cinque anni verso il sistema marziano. Martedì 20 ottobre, la sonda MMX è decollata a bordo di un razzo H3 dallo spazioporto di Tanegashima, nel sud-ovest del Paese. La destinazione è Phobos, una delle due lune di Marte: da lì dovrebbe riportare sulla Terra, nel 2031, i primi campioni di suolo. A bordo viaggia «Idefix», un rover franco-tedesco incaricato di esplorare la superficie prima del prelievo.

Per il Giappone, MMX, acronimo di Martian Moons eXploration, è la più grande missione di esplorazione del sistema solare mai intrapresa. Per l’industria spaziale europea, il viaggio testimonia anche il rafforzamento della collaborazione con un Paese che affianca alle ambizioni scientifiche lo sviluppo di nuove attività economiche nello spazio.

Dieci grammi per risolvere un grande enigma

Al centro della missione c’è una domanda: come si sono formate Phobos e Deimos, le due lune di Marte? Potrebbero essere asteroidi catturati dal pianeta. Un’altra spiegazione è che siano nate dal materiale scagliato nello spazio da un impatto sulla sua superficie. L’analisi dei campioni potrebbe aiutare a distinguere fra le due ipotesi.

Entrambe le lune sono piccole e di forma irregolare. Phobos misura poco meno di 27 chilometri nel suo punto più largo, Deimos circa 15. Il materiale raccolto su Phobos dovrebbe chiarire non soltanto la storia di questo satellite, ma anche fornire indicazioni sulla formazione di Marte e del sistema solare.

L’agenzia spaziale giapponese Jaxa intende riportare almeno dieci grammi di materiale prelevato a una profondità di almeno due centimetri. Può sembrare poco. Ma sulla Terra questi campioni potranno essere esaminati con strumenti di laboratorio difficili da trasportare su una sonda. Resteranno inoltre disponibili per analisi successive, condotte con metodi nuovi.

Il Giappone ha già esperienza nel recupero di campioni extraterrestri. La sonda Hayabusa2, partita nel 2014, ha riportato sei anni dopo materiale dell’asteroide Ryugu. Anche allora era presente un contributo franco-tedesco: il modulo di atterraggio Mascot, sviluppato dal Centro aerospaziale tedesco DLR e dall’agenzia spaziale francese CNES.

«Idefix», su ruote dove la gravità è quasi assente

Il nuovo rover ha all’incirca le dimensioni di una cassa per bevande e pesa circa 25 chilogrammi. Nel 2029 la sonda madre dovrebbe rilasciarlo su Phobos da un’altezza compresa fra circa 40 e 100 metri. Il veicolo dovrà poi raddrizzarsi autonomamente e iniziare il lavoro. Il programma prevede 100 giorni di esplorazione.

A rendere l’operazione particolarmente impegnativa è la debole gravità: su Phobos è inferiore a un millesimo di quella terrestre. Nessun veicolo a ruote ha mai percorso un corpo celeste in condizioni simili. «Atterrare e muoversi su Phobos è un terreno del tutto inesplorato per la robotica», afferma Markus Grebenstein, responsabile del progetto al DLR.

Prima della partenza, «Idefix» è stato sottoposto anche a prove di resistenza alle temperature estreme. Su Phobos si può passare da meno 170 a più 70 gradi Celsius. Le operazioni saranno gestite dai centri di controllo di Colonia e Tolosa; il veicolo dovrà tuttavia affrontare in larga misura autonomamente alcuni passaggi essenziali dell’atterraggio e degli spostamenti.

Le misurazioni serviranno a preparare il successivo atterraggio della sonda per la raccolta dei campioni. Il rover esaminerà quindi le caratteristiche della superficie. Fra gli strumenti figura lo spettrometro Raman RAX, destinato all’analisi dei materiali. Il gruppo di sviluppo ne ha ridotto il peso a 1,5 chilogrammi, contro i quattro-sette di apparecchi comparabili. Risparmi importanti, perché ogni chilogrammo aggiuntivo deve essere trasportato nello spazio.

Dalla ricerca a un nuovo mercato

Dietro MMX c’è anche una strategia industriale. Mitsubishi Heavy Industries fornisce il razzo vettore, mentre Mitsubishi Electric ha sviluppato e costruito la sonda. L’esperienza acquisita dovrebbe facilitare l’ingresso del gruppo nella logistica lunare e spaziale. In particolare, le tecnologie di guida, navigazione e controllo potranno essere impiegate in altri progetti.

Attorno ai programmi statali giapponesi sta crescendo un’economia spaziale diversificata. Nel 2025 Honda ha sperimentato un razzo riutilizzabile capace di atterrare autonomamente. Nissan sviluppa un rover lunare senza equipaggio, Toyota un veicolo per astronauti sulla Luna. Altre aziende lavorano alla rimozione dei detriti spaziali o a servizi di trasporto; gli assicuratori offrono già polizze per i trasporti lunari.

Le imprese europee cercano di inserirsi in questo mercato. L’azienda aerospaziale OHB, con sede a Brema, affianca Toyota nello sviluppo del veicolo lunare e valuta l’apertura di una filiale in Giappone. Vede opportunità sia nell’esplorazione spaziale sia nei satelliti utilizzabili in ambito civile e militare, ad esempio per le comunicazioni o l’osservazione della Terra.

Per la Svizzera, questa evoluzione è rilevante soprattutto attraverso la sua partecipazione alla cooperazione spaziale europea. La Confederazione è tra i membri fondatori dell’Agenzia spaziale europea ESA; istituti di ricerca e imprese svizzeri partecipano da tempo a programmi internazionali. Ciò non consente però di dedurre un coinvolgimento elvetico in MMX. Il contributo europeo concreto alla missione è la collaborazione franco-tedesca per il rover.

Le tappe decisive devono ancora arrivare

MMX dovrebbe raggiungere il sistema marziano nel 2027, dopo circa un anno di viaggio. La permanenza prevista è di circa tre anni, prima del ritorno. La pianificazione segue vincoli astronomici precisi: Terra e Marte si trovano in una posizione favorevole al trasferimento soltanto ogni 26 mesi circa.

Dopo il decollo riuscito, restano dunque da affrontare le operazioni più difficili: l’arrivo presso Marte, l’impiego di «Idefix» su Phobos, il prelievo e il rientro in sicurezza. Se la missione riuscirà, il Giappone non avrà soltanto riportato materiale da una destinazione finora mai raggiunta per una raccolta di campioni. Avrà anche sperimentato tecnologie destinate a rendere possibili altri viaggi verso lune e pianeti.