DAVINCI supera la prova del fuoco: la sonda NASA si prepara alla discesa nell’atmosfera infernale di Venere

La sonda di discesa della missione DAVINCI ha superato sei cicli termici fino a 465°C, simulando le condizioni che incontrerà nell’atmosfera di Venere durante la futura esplorazione del pianeta.

Illustrazione di una struttura sperimentale utilizzata per verificare strumenti e materiali in condizioni di temperatura estrema.
Illustrazione di una struttura sperimentale utilizzata per verificare strumenti e materiali in condizioni di temperatura estrema.

Molte missioni spaziali diventano note al più vasto pubblico solo dopo essere state lanciate, quando le immagini o i dati trasmessi a Terra diventano pubblici. Tuttavia, il lancio di una missione è preceduto da numerosi anni di attività, durante i quali si costruiscono, ad esempio, gli strumenti, il telescopio su cui questi vengono montati, o si scrive il software. Il tutto poi deve essere testato per garantire il successo della missione.

Non fa eccezione la missione DAVINCI finalizzata all’esplorazione dell’atmosfera e della superficie del pianeta Venere. E’ proprio di pochi giorni fa la notizia del superamento di uno dei test più critici. Un nuovo test appena completato dimostra che il veicolo è in grado di resistere, almeno termicamente, a una delle fasi più difficili dell’intera missione.

Una discesa di quasi un’ora a 465 °C

Già conosciamo l’andamento con cui la temperatura nell’atmosfera di Venere aumenta a mano a mano che si scende verso la superficie, dove la temperatura raggiunge oltre i 400 °C.

Qualunque sonda voglia raggiungere integra la superficie di Venere deve resistere a tali temperature, ma deve anche sopportare la rapidità con cui tali temperature vengono raggiunte.

Rappresentazione artistica del modulo sotto paracadute durante la discesa verso le regioni montuose venusiane
Rappresentazione artistica del modulo sotto paracadute durante la discesa verso le regioni montuose venusiane

Tra il 28 Agosto e il 10 Settembre 2026, un prototipo della sonda di discesa di DAVINCI è stato sottoposto a una serie di prove termiche. Presso la struttura Rex Heat Treat di Bedford, in Pennsylvania, la sonda, grande all’incirca quanto una grossa palla da ginnastica, è stata collocata all’interno di una camera e riscaldata progressivamente nell’arco di circa un’ora fino circa 465°C. Sono queste le condizioni che la sonda incontrerà scendendo attraverso l’atmosfera di Venere.

L'involucro che protegge la sonda DAVINCI durante la discesa verso la superficie di Venere ha resistito con successo ad una temperatura fino a 465°C.

Il test è stato ripetuto per sei cicli completi e in tutti i casi il prototipo ha superato la prova senza danni né per l’involucro né per la sonda con i suoi strumenti.

Una sfera di titanio per proteggere gli strumenti

L’obiettivo che gli scienziati stanno cercando di perseguire nella realizzazione della missione DAVINCI è una vera sfida ingegneristica.

Infatti, da un canto la sonda deve proteggere gli strumenti dal calore e dalla pressione. D’altro canto, poiché uno degli scopi è quello di studiare l’atmosfera venusiana, durante la discesa la stessa sonda deve permettere ai gas dell’atmosfera di entrare attraverso apposite aperture per essere analizzati.

Per proteggere il modulo durante la discesa è stata scelta una struttura in titanio, leggera ma resistente, capace di tollerare ambienti estremi. All’interno saranno installati strumenti destinati a misurare composizione chimica, temperatura, pressione e struttura dell’atmosfera.

La missione DAVINCI, acronimo di Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging, è stata selezionata dalla NASA nel 2021 per ricostruire l’evoluzione atmosferica di Venere.

Il lancio della missione è previsto per la fine del 2029. Dopo una serie di flyby (incontri ravvicinati) per studiare l’atmosfera di Venere, scenderà in superficie per capire se il pianeta possa aver posseduto in passato quantità importanti di acqua e, forse, condizioni molto più simili a quelle terrestri.

Immagini ad alta risoluzione di Alpha Regio

Come luogo di atterraggio è stata selezionata Alpha Regio, una vasta regione montuosa che potrebbe conservare alcune delle superfici geologicamente più antiche di Venere.

Questa foto in primo piano mostra l'unità di sviluppo ingegneristico della sonda DAVINCI della NASA. È stata scattata prima della valutazione termica. Credit: NASA/Mike Guinto
Questa foto in primo piano mostra l'unità di sviluppo ingegneristico della sonda DAVINCI della NASA. È stata scattata prima della valutazione termica. Credit: NASA/Mike Guinto

Non avrà un rover che permetterà, come sta avvenendo su Marte, di spostarsi sulla superficie venusiana. Si conta sulle immagini ad alta risoluzione che verranno scattate durante la discesa e dal luogo di atterraggio.

La sonda scatterà foto ad alta risoluzione durante la discesa e dal luogo di atterraggio, utilizzate poi per una riscostruzione 3D della superficie.

I dati saranno trasmessi alla sonda madre che volerà circa 9.000 km sopra il pianeta.

Per testare questo sistema, sono state fatte simulazioni nello Utah sul Crater Island, dove un elicottero ha effettuato discese quasi verticali trasportando un insieme di nove strumenti, tra cui camere nell’infrarosso simili a quelle previste per DAVINCI. I ricercatori sono riusciti a ricostruire topografia e composizione delle rocce a partire dalle immagini acquisite durante la discesa.

Il superamento dei test termici e dei test di imaging lascia ben sperare nell'approvazione da parte della NASA della fase finale di progettazione e costruzione.

DAVINCI potrebbe dare risposta a una delle domande più interessanti: perché Venere e la Terra, due pianeti inizialmente tanto simili, hanno seguito evoluzioni climatiche così profondamente diverse?