'THOR' Mars mission to seek underground water

Arizona State University
Tempe, Arizona

Contact:
Robert Burnham, (480) 458-8207

February 1, 2006

‘THOR’ Mars mission to seek underground water

A proposed new robotic mission to Mars plans to make the first exploration
of subsurface water ice in a potentially habitable zone.

If approved, the Tracing Habitability, Organics and Resources (THOR)
project – a low-cost mission designed for NASA’s Mars Scout program –
aims to send a projectile at high speed into the Martian surface while
observing the impact and its aftermath. The mission would be led by ASU,
in partnership with the Jet Propulsion Laboratory (JPL).

The THOR mission, planned for launch in 2011, aims to use a direct
approach to excavating material from beneath the surface of Mars: blasting
it out.

“The mission’s goal is to expose snow and ice in a previously unexplored
part of Mars: the deep subsurface,” says THOR’s principal investigator,
Phil Christensen of ASU’s Mars Space Flight Facility. “We’ll do this by
blowing a crater at least 30 feet deep in the Martian ground.”

Besides finding underground water, he says, THOR also proposes to look for
organic compounds, including methane, which Earth-based telescopes and
other Mars spacecraft have detected in the Martian atmosphere.

The mission aims to use a two-part spacecraft, which consists of an
“impactor” probe and an observer craft. The impactor is a simple
projectile made of pure Arizona copper. The observer spacecraft will carry
it until shortly before reaching Mars. After being released from the
observer, the impactor will streak through the Martian atmosphere to an
impact site lying between 30 degrees and 60 degrees latitude, in either
the northern or southern hemisphere of the Red Planet.

“In many areas of Mars’ middle latitudes, we see tantalizing evidence of
dust-covered layers of snow or ice,” Christensen says. “THOR will aim for
this material.”

The suspected ice-rich layers were deposited during the past 50,000 to 1
million years, as the Martian climate changed because of orbital
variations.

According to the mission plan, when the impactor slams into the ground, it
will dig a crater more than 30 feet (10 meters) deep. The observer
spacecraft will study the debris plume jetting from the impact site.

The observer’s instruments will include a visible-light camera and an
infrared spectrometer. In addition to studying the plume, the
spectrometer’s role is to search the Martian atmosphere for organic
materials and gases, such as methane.

In the past, Christensen notes, Mars has been studied using fly-by and
orbiter spacecraft, and with landers. While highly valuable, such missions
have only scratched the surface, he says.

“The time has come to take Martian studies a step further – and deeper,”
Christensen says. “This unexplored region of Mars may provide chemical and
mineral clues to tell us about habitable areas on the planet.”

“The THOR mission plans to use a straightforward, low-risk approach to
reach the Martian subsurface,” says JPL’s David Spencer, the study lead
engineer for THOR.

Spencer is the former mission manager for Deep Impact, the comet mission
that pioneered the impact technique.

In comparing the two missions, Spencer says, “With such a large target
region on Mars, delivering THOR’s impactor will be less challenging than
the Deep Impact comet encounter.”

Christensen sees THOR’s scientific value continuing far beyond the impact.

“THOR’s crater will remain a test-site for all current Mars spacecraft and
those in years to come,” he says. “The crater might also be visited on the
ground by a future Mars rover, sometime in the next decade.”

NASA’s Mars Scouts are competitively proposed missions designed to advance
the goals of NASA’s Mars exploration program. The Mars Scout Program is
managed by JPL for NASA’s Office of Space Science, based in Washington.

Si chiama THOR la missione della Nasa destinata a studiare in modo singolare il sottosuolo marziano. Fondamentalmente consiste in una sfera di rame di un quarto di tonnellata che dovrebbe essere scagliata su Marte. I detriti eiettati nello spazio in seguito all’impatto andrebbero poi studiati per svelare i segreti del sottosuolo del Pianeta Rosso.

L’obiettivo è scoprire se le simulazioni al computer che suggeriscono che il pianeta abbia subito ogni 50 mila anni subitanei cambiamenti climatici sono corrette. Il bersaglio di THOR saranno le regioni delle medie latitudini finora lasciate in disparte dalle esplorazioni. Le zone più visitate sono state infatti quelle equatoriali, mentre una sonda chiamata Phoenix dovrebbe scendere sul Polo Nord marziano nel 2008.

Le regioni delle medie latitudini potrebbero nascondere grandi quantità di acqua ghiacciata nel sottosuolo: lo indicherebbero alcune caratteristiche geologiche della superficie. La missione (THOR è un acronimo per Tracing Habitability, Organics, and Resources) è stata proposta da Phil Christensen della Arizona State University in Tempe e consiste in due sonde: la prima (un observer) avrà il compito di dirigersi verso Marte e entrare in orbita. La seconda (un impattatore) si sgancerà dall’observer molte ore prima dell’ingresso in orbita marziana e con i suoi circa 230 chilogrammi di peso, dovrebbe centrare un punto in una regione a 40 gradi nord o sud dell’equatore.

L’impatto avverrà a circa 4 chilometri al secondo, creando un cratere di dieci metri di profondità. L’observer dallo spazio studierà la composizione dei detriti di suolo marziano che saranno lanciati nello spazio in seguito all’impatto.

tratto da http://ulisse.sissa.it/s7_03feb06_5.jsp

L’idea è quantomeno affascinante, visto che prima che su Marte vi siano mezzi in grado di scavare a 10 metri di profondità, temo passino tre decenni almeno… :cry:

Personalmente l’idea non mi piace. Mi spiego

  • Un esperimento del genere porterebbe di sicuro alla superficie l’acqua, ma sono molto scettico che dopo un impatto ad alta velocita’ (e quindi ad alta temperatura) si riescano ancora a trovare molecole organiche “intatte”
  • Da quello che vedo, al di la’ dei sensazionalismi della NASA, i risultati scientifici di Deep Impact non sono proprio di prim’ordine. Non ho ancora visto scoperte eclatanti fatte dalla sonda o misure che non si sarebbero potute ottenere in altro modo. Non sono molto d’accordo sul replicare l’esperienza
  • Le tecnologie per scavare a profondita’ di qualche metro esistono. Il prototipo di trapano marziano che era allo studio in Italia nel 1999-2000, su cui ho fatto la tesi di laurea, poteva essere esteso fino a 5 metri. Non vedo grossi problemi per arrivare a 10 metri. Certo, un sistema di trivellazione costerebbe molto di piu’, ma darebbe risultati incomparabilmente superiori
Personalmente l'idea non mi piace. Mi spiego - Un esperimento del genere porterebbe di sicuro alla superficie l'acqua, ma sono molto scettico che dopo un impatto ad alta velocita' (e quindi ad alta temperatura) si riescano ancora a trovare molecole organiche "intatte"

Vero. Potrebbero verificarsi però , a tuo parere, fenomeni di percolazione qualche tempo dopo l’impatto? O sublimazione di acqua non pura, ma mista agli elementi presenti nel sottosuolo? Potrebbero essere egualmente interessanti, a patto che il solo fuso al momento dell’impatto potrebbe creare un “tappo” naturale di materiale vetrificato. :kissing_heart:

Da quello che vedo, al di la' dei sensazionalismi della NASA, i risultati scientifici di Deep Impact non sono proprio di prim'ordine. Non ho ancora visto scoperte eclatanti fatte dalla sonda o misure che non si sarebbero potute ottenere in altro modo. Non sono molto d'accordo sul replicare l'esperienza

Posto che la NASA dà lezione a tutti su come amplificare l’impatto mediatico delle cose più ovvie (ed è a mio parere un merito, ad esempio noi siamo qu a discuterne :smiley:), penso che in certe missioni lo stimolo a compiere nuove scoperte inattese giustifichi l’esistenza della missione stessa. Poi, certo, quello che si trova può non essere all’altezza delle aspettative…

Le tecnologie per scavare a profondita' di qualche metro esistono. Il prototipo di trapano marziano che era allo studio in Italia nel 1999-2000, su cui ho fatto la tesi di laurea, poteva essere esteso fino a 5 metri. Non vedo grossi problemi per arrivare a 10 metri. Certo, un sistema di trivellazione costerebbe molto di piu', ma darebbe risultati incomparabilmente superiori

Questo è molto molto interessante.
Se non è materiale soggetto a particolari restrizioni, sarebbe fantastico se lo condividessi con noi (lo so, sono un vero rompiscatole :smiley:).

Questo è molto molto interessante. Se non è materiale soggetto a particolari restrizioni, sarebbe fantastico se lo condividessi con noi (lo so, sono un vero rompiscatole :smiley:).

Questo documento era sul sito dell’ASI 6 o 7 anni fa e quindi lo ripubblico senza problemi
http://www.geocities.com/p_ulivi/drill-ao-pip.pdf
Ho anche un po’ di materiale che non posso condividere (soprattutto sul sistema di trivellazione di Rosetta)

Questo documento era sul sito dell'ASI 6 o 7 anni fa e quindi lo ripubblico senza problemi

Miii Paolo questo si che è uno scoop!!! Ma la Mars Surveyor del 2003 non è stata fatta poi? Al momento non ci sono altri programmi di trivellazione di Marte? (a parte il Thor del quale anche io nutro alcuni dubbi…)

[quote=“Maxi”]

Miii Paolo questo si che è uno scoop!!! Ma la Mars Surveyor del 2003 non è stata fatta poi? Al momento non ci sono altri programmi di trivellazione di Marte? (a parte il Thor del quale anche io nutro alcuni dubbi…)

Ovviamente no. La missione e’ stata cancellata dopo il fallimento del Polar Lander e rimpiazzata dai due rover.
Per quanto riguarda le missioni future, si parla insistentemente di un carotatore su ExoMars dell’ESA, mentre una missione NASA di campionamento profondo potrebbe volare tra una decina d’anni