Foto: immagine Perseverance Rover che mostra il foro di campionamento praticato nella roccia marziana il 6 agosto; credito NASA JPL

USA - 6 agosto 2021 (sol 164)- Il rover Perseverance Mars della NASA ha tentato di raccogliere il suo primo campione in assoluto di Martian Rock ma è risultato vuoto. Le cose non sono andate come previsto. Il rover è stato in grado di perforare la roccia, ma la successiva analisi dei dati ha mostrato che non c'era nulla nel tubo del campione. Ora il team di raccolta dei campioni è impegnato a selezionare i dati per capire cosa è andato storto e programmare un altro tentativo nel prossimo futuro.

La raccolta del primo campione è una pietra miliare per il progetto e il team di Perseverance mirava a ottenere il suo primo campionamento venerdì utilizzando il suo "Sistema di campionamento e memorizzazione nella cache", il meccanismo più complesso e capace, nonché il più pulito, mai inviato nello spazio. Ma qualcosa è andato storto inaspettatamente nel tentativo di ottenere un campione di base.

Il campionamento viene eseguito dal braccio robotico lungo 2 metri (7 piedi). All'estremità del braccio c'è un trapano che taglia campioni di roccia intatti delle dimensioni di un pezzo di gesso. L'analisi in loco delle rocce nei siti di carotaggio viene eseguita da PIXL, uno spettrometro a raggi X di imaging ad alta risoluzione situato anche all'estremità del braccio robotico che aiuta a cercare segni di vita antica mappando la composizione chimica su scala fine della roccia e campioni di sedimenti.

Le trame delle rocce e i composti organici sono indizi essenziali usati per decidere quali campioni vale la pena riportare sulla Terra. Un obiettivo scientificamente interessante è stato identificato nella parte del cratere di Jezero chiamata "Cratered Floor Fractured Rough", che si ritiene contenga gli strati più profondi e più antichi di roccia esposta di Jezero.

Il rover è stato spostato nel sito target a portata del braccio robotico e la sequenza di campionamento è iniziata. È stata eseguita un'indagine sulle immagini che ha consentito al team scientifico della NASA di determinare la posizione esatta di questo primo sito del nucleo campione e di un sito vicino separato, un "gemello geologico", che è rappresentativo del sito del nucleo del campione.

La NASA ha spiegato il processo come segue: prima di tentare di acquisire un nucleo campione, è stata analizzata la superficie del sito gemello. Usando una punta abrasiva per raschiare via gli strati superiori di roccia e polvere dal gemello geologico, hanno esposto la superficie fresca e non erosa sottostante. Dopo aver pulito la superficie con il "Gas Dust Removal Tool", hanno analizzato i dati minerali e chimici della superficie spettroscopicamente e con immagini ad alta risoluzione. Al completamento di questa scienza prima del carotaggio, hanno sospeso le operazioni e hanno aspettato un altro giorno marziano (un Sol) per consentire al rover di caricare completamente la batteria prima degli eventi che seguirono.

Il campionamento è iniziato il giorno successivo con il braccio di gestione del campione all'interno dell'Adaptive Caching Assembly che recuperava una provetta del campione, la riscaldava e la inseriva in una punta di carotaggio. Un dispositivo chiamato carosello di punte ha trasportato il tubo e la punta a un trapano a percussione rotante sul braccio robotico di Perseverance, che ha quindi perforato il "gemello" geologico intatto della roccia studiata il giorno precedente, sperando di riempire il tubo con un campione di carota. all'incirca delle dimensioni di un pezzo di gesso.

Dopo aver perforato il foro del nucleo nella roccia, il braccio di Perseverance ha spostato la combinazione di bit e tubo nel carosello di bit, che l'ha trasferita nuovamente nell'Adaptive Caching Assembly, dove il campione viene misurato autonomamente per il volume e fotografato prima di essere sigillato ermeticamente e conservato.

Fu a questo punto che il problema è stato rivelato. Il responsabile della missione di superficie del rover presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, in California, in una dichiarazione ha dichiarato: "Uno dei passaggi che si verifica dopo aver posizionato una sonda nel tubo di raccolta è misurare il volume del campione. La sonda non ha incontrato il resistenza prevista che ci sarebbe se un campione fosse all'interno del tubo ... Il pensiero iniziale è che il tubo vuoto è più probabile che il bersaglio della roccia non reagisca nel modo previsto durante il carotaggio e meno probabilmente un problema hardware con il campionamento e Sistema di memorizzazione nella cache."

Le squadre del rover sulla Terra ora analizzeranno i dati per capire cosa è andato storto. Questo non è un problema riscontrato durante l'utilizzo del sistema di campionamento sulla Terra durante i test prima del lancio. Il team metterà insieme i pezzi di ciò che è successo e quindi pianificherà il prossimo tentativo di raccolta del campione.

Il meccanismo di carotaggio è progettato per raccogliere più di 40 campioni di roccia e terreno. Se si decide che un campione non è significativamente interessante verrà scartato, ma quelli giudicati meritevoli di ulteriori indagini vengono confezionati in più di quaranta tubi di titanio. I tubi, immagazzinati nel ventre del rover, sono destinati a riportare sulla Terra i primi campioni della storia da un altro pianeta. Il Sample Caching System riempie il tubo con 147 centimetri cubi (9 pollici cubi) di questi rappresentanti accuratamente selezionati della roccia e della regolite marziana. Immagazzinerà quindi i tubi sulla superficie per essere prelevati e restituiti sulla Terra da un “fetch" rover che verrà inviato dalla missione Mars Sample Return, una collaborazione tra l'Agenzia spaziale europea e la NASA, per ulteriori analisi nei laboratori di Terra. I futuri scienziati utilizzeranno questi campioni accuratamente selezionati per esaminare più in dettaglio le prove della potenziale vita microbica presente nell'antico passato di Marte.

La perseveranza darà agli scienziati la migliore possibilità di scoprire se la vita sia mai sorta su Marte e se raccoglierà i giusti tipi di roccia, i laboratori sulla Terra potrebbero essere in grado di trovare "firme" o segni biologici della vita marziana.

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NASA Perseverance Rover’s First Sample tube of Martian Rock comes up empty

A major disappointment as the first attempt at a milestone sample collection for the NASA Mars 2020 project comes up with nothing in the sample tube.

USA - 6 August 2021 (sol 164)- NASA Perseverance Mars rover attempted to collect its first ever sample of Martian Rock but came up empty. Things didn’t go as planned. The rover was able to drill into the rock, but subsequent analysis of the data showed there was nothing in the sample tube. Now the sample collection team is busy sorting through the data to figure out just what went wrong and schedule another attempt in the near future.

Collecting the first sample is a major milestone for the project and the Perseverance team aimed to obtain its first sampling on Friday using its “Sampling and Caching System” — the most complex and capable, as well as the cleanest, mechanism ever sent into space. But something unexpectedly went wrong in the attempt to obtain a core sample.

Sampling is done from the 2 meter long (7 foot) robotic arm. At the end of the arm is a drill that cuts intact rock core samples that are about the size of a piece of chalk. On-site analysis of rocks at the coring sites is done by PIXL, a high resolution imaging X-Ray spectrometer also located on the end of the robotic arm that helps search for signs of ancient life by mapping the fine scale chemical composition of the rock and sediment samples.

Rock textures and organic compounds are essential clues used to decide which samples are worth returning to Earth. A scientifically interesting target was identified in the part of the Jezero Crater called the “Cratered Floor Fractured Rough,” which is believed to contain Jezero’s deepest and most ancient layers of exposed bedrock.

The rover was moved to the target site within reach of the robotic arm and the sampling sequence began. An imagery survey was performed enabling the NASA science team to determine the exact location of this first sample core site as well as a separate nearby site, a “geologic twin,” that is representative of the sample core site.

NASA explained the process as follows: Before attempting to acquire a sample core, the surface of the twin site was analyzed. Using an abrading bit to scrape off the top layers of rock and dust from the geologic twin they exposed the fresh unweathered surface beneath. After blowing the surface clean with the “Gas Dust Removal Tool” they analyzed the surface mineral and chemical data spectroscopically and with high resolution imagery. Upon completion of this pre-coring science they paused operations and waited another Martian day (a Sol) to permit the rover to fully charge its battery prior to the events that followed.

Sampling began the next day with the sample-handling arm within the Adaptive Caching Assembly retrieving a sample tube, heating it, and then inserting it into a coring bit. A device called the bit carousel transported the tube and bit to a rotary-percussive drill on Perseverance’s robotic arm, which then drilled the untouched geologic “twin” of the rock that was studied the previous day, hoping to fill the tube with a core sample roughly the size of a piece of chalk.

After drilling the rock core hole Perseverance’s arm moved the bit-and-tube combination back into the bit carousel, which transferred it back into the Adaptive Caching Assembly, where the sample is autonomously measured for volume and photographed before being hermetically sealed and stored.

It was at this step that the problem was revealed. The rover's surface mission manager at NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California, in a statement said, "One of the steps that occurs after placing a probe into the collection tube is to measure the volume of the sample. The probe did not encounter the expected resistance that would be there if a sample were inside the tube …The initial thinking is that the empty tube is more likely a result of the rock target not reacting the way we expected during coring, and less likely a hardware issue with the Sampling and Caching System."

The rover's teams on Earth are now going to analyze the data to figure out what went wrong. This is not an issue that was ever encountered while using the sampling system on Earth during testing ahead of launch. The team will piece together what happened and then schedule the next sample collection attempt.

The coring mechanism is designed to collect more than 40 rock and soil core samples. If it is decided that a sample is not significantly interesting it will be discarded, but those determined to be worth further investigation are packed into more than forty titanium tubes. The tubes, stored in the belly of the rover, are destined to carry the first samples in history from another planet back to Earth. The Sample Caching System fills the tube with 147 cubic centimeters (9 cubic inches) of these carefully selected representatives of Martian rock and regolith. It will then store the tubes on the surface to be picked up and returned to Earth by a “fetch”rover that will be sent by the Mars Sample Return mission, a collaboration between European Space Agency and NASA, for further analysis in laboratories on Earth. Future scientists will use these carefully selected samples to look in greater detail for evidence of potential microbial life present in Mars' ancient past.

Perseverance will give scientists the best chance yet to learn whether life ever arose on Mars and if it collects the right kinds of rock, laboratories back on Earth might be able to find "signatures" or biological signs of Martian life.