La sfida di Marte: esplorando l'insondabile distanza Terra-Marte

Introduzione

La distanza fra la Terra e Marte non è così semplice da spiegare perché bisogna tener conto della forma particolare del percorso orbitale e dell’unità di misura che intendiamo utilizzare. Tale variabilità comporta anche numerose difficoltà per progettare un eventuale il viaggio di una sonda verso Marte.

Una distanza in continua evoluzione: l’opposizione e la congiunzione
Come la Terra, anche Marte ha un moto di rivoluzione (di durata diversa, però) e descrive un’orbita.
Per calcolare la distanza bisogna tener conto del fatto che la forma ellittica dell’orbita descritta da Marte non è identica a quella della Terra. Inoltre, Nel suo moto di rivoluzione intorno al Sole, Marte può trovarsi più o meno vicino alla Terra: da un massimo di 405 milioni di chilometri (apogeo) si scende ad un minimo di 38,5 milioni di chilometri (perigeo). Pertanto, i due pianeti si trovano ad una distanza media approssimativa di 228 milioni di chilometri.

Nel seguire la propria orbita, succede che i due pianeti si trovino allineati con il Sole, ma in una posizione differente: tale allineamento può presentare due sequenze:
a) Marte – Sole – Terra
b) Marte – Terra – Sole.
• Nel primo caso, Marte, con i suoi due satelliti, si trova allineato dietro il Sole e la Terra e si parla di “congiunzione”. Marte è molto lontano dalla Terra
• Nel secondo caso, la Terra si viene a trovare in mezzo a Marte e al Sole. Si dice “opposizione” perché rispetto all’osservatore terrestre, i due corpi celesti occupano posizioni opposte, un po’ come succede con il fenomeno astronomico della Luna piena: la distanza tra i due pianeti è allora minima; infatti, scende quasi a 58 milioni di chilometri. L’opposizione ha luogo ogni 26 mesi o 791 giorni.
In ognuno di queste due occasioni, la luminosità di Marte è più forte e il pianeta è facilmente osservabile anche con un telescopio da dilettanti, perché intorno al pianeta non esiste l’atmosfera a fare da schermo come, invece, succede con la Terra.

Unità di misura per calcolare la distanza

Fino ad ora abbiamo espresso la distanza in chilometri, ma esistono anche altre unità di misura, come l’anno-luce e l’unità astronomica.

Distanza Terra-Marte in tempo di luce

Premesso che la velocità della luce è di circa 300.000 km/s, vediamo tempo più breve, più lungo e medio impiegato dalla luce di Marte per raggiungere la Terra:
– Breve (Marte in perigeo) = 58 milioni di km = 192 secondi = 3 minuti e 20 secondi.
– Medio = 228 milioni di km = 762,2 secondi = 12 minuti e 42 secondi.
– Lungo (Marte in apogeo) = 405 milioni di km = 1350 secondi = 22 minuti e 50 secondi.
Per coprire la distanza media che ci separa da Marte, la luce impiega 12 minuti e 42 secondi. Questo può variare a seguito del movimento di rotazione del Pianeta rosso e scendere ad un minimo di 3 minuti o salire ad un massimo di 22 minuti. Questo vuol dire che Marte ci appare com'era circa 12 minuti prima del momento in cui lo osserviamo. In pratica, succede che, quando vediamo Marte, esso è già diverso da come ci appare.

Distanza Terra-Marte in unità astronomiche

Il chilometro è un’unità troppo piccola per misurare le grandi distanze presenti nell’universo e nemmeno l’anno-luce sarebbe un’unità misura adatta, perché troppo grande. Ecco perché gli astronomi, utilizzano l’unità astronomica (U.A.), molto più pratica.
L’U.A. è uguale a 150 milioni di chilometri ossia alla distanza media del Sole dalla Terra. Pertanto, Marte dista dalla Terra, mediamente, 1,52 U.A.

Quanto dura un viaggio su Marte? La distanza è veramente “insondabile”, cioè può essere percorsa da una sonda?

Parlare di distanza fra due corpi celesti, automaticamente implica una curiosità legittima: la durata di un eventuale viaggio nello spazio.
La tecnologia attuale ci permette di recarci su Marte abbastanza rapidamente anche se tale viaggio resta comunque lungo e molto rischioso.
Un veicolo spaziale impiega circa nove mesi per arrivare su Marte dalla Terra.
In realtà, la durata del viaggio varia in base a diversi criteri. Diamo un'occhiata alle missioni spaziali che hanno già compiuto questo viaggio:
• Mariner 4 nel 1964: 228 giorni
• Viking 1 nel 1975: 304 giorni
• Viking 2 nel 1975: 333 giorni
• Mars Express Orbiter nel 2003: 201 giorni
• Rover Curiosity nel 2011: 254 giorni. Esso si è spostato ad una velocità di 20 chilometri al secondo.
• Mariner 7 nel 1969: 128 giorni (il viaggio dalla durata più breve)