Trova, prendi e porta via. Quindi ripeti. Sembrerebbe un compito semplice. Ma cosa succede se non si tratta di chiavi o calzini persi da qualche parte nell'appartamento, ma della migliore strategia per raccogliere campioni sulla superficie di Marte, che dista circa 290 milioni di km da casa? Questo è ciò su cui sta lavorando la parte squadre dell'ESA.
Laura Bielenberg è una stagista per la campagna Mars Sample Return, che, come puoi immaginare, mira a restituire campioni raccolti dal rover della NASA Perseveranza, ed è quotidianamente impegnata nella sperimentazione di tecnologie per l'esplorazione di Marte.
I test si stanno svolgendo su una simulazione rocciosa del Pianeta Rosso presso il Centro tecnico ESTEC dell'ESA a Noordwijk, nei Paesi Bassi. Soprannominato Mars Yard, questo sito di test fa parte del Planetary Robotics Laboratory. La provetta è una copia di quelle in cui si trova il rover Perseveranza raccolse campioni e li lasciò ermeticamente sigillati sulla superficie del pianeta. Si chiamano RSTA, abbreviazione di Returnable Sample Tube Assembly, e per la maggior parte delle persone sulla Terra (almeno quelle che hanno familiarità con il franchise di Star Wars), potrebbero sembrare un po' spade laser.
Laura Bielenberg esplora le strategie di breadboarding, dal rilevamento autonomo alla stima della posizione delle capsule campione su Marte, utilizzando un banco di prova chiamato RABBIT (RAS Bread Boarding In-house Testbed).
Manipolatore robotico ESA per trasferire i campioni dovrà caricare i tubi per la loro consegna sulla Terra - recupererà i campioni dal rover Perseverance e assicurerà anche gli elicotteri che prenderanno copie di backup dei tubi dal deposito nel caso in cui dovessero cadere improvvisamente sul superficie.
Oltre a telecamere e sensori, il team si affida anche alle reti neurali per aiutare a raccogliere campioni. “La rete neurale rileverà prima la capsula sulle immagini di una telecamera di navigazione montata sulla parte superiore della struttura. In secondo luogo, identifica i punti sull'immagine per stimare la posizione del tubo sul terreno", spiega Laura.
Il team ha cercato di ricreare l'ambiente marziano simulando illuminazione e terreno simili. “Abbiamo un mix di illuminazione diretta e indiretta e abbiamo lavorato con diversi tipi di terreno, combinando sabbia, ciottoli e rocce. Tutti questi scenari erano importanti per addestrare le reti neurali a rilevare in modo affidabile i tubi", aggiunge.
Lo scopo della missione è consegnare campioni da Marte alla terra "Per la prima volta, gli scienziati avranno l'opportunità di analizzare la regolite marziana nei loro laboratori qui sulla Terra. È incredibile lavorare alla ricerca che porta alla creazione di un sistema robotico per Marte e pensare che possiamo contribuire a scoprire la composizione di un altro pianeta nel sistema solare", afferma Laura Bielenberg.
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