SHARAD
SHAllow RADar

Mars Reconnaissance Orbiter Payload SHARAD (2002)
Mars Echoes Generation System (2002/2005)
SHARAD MEGS (2004/2005)

CO.RI.S.T.A. ha partecipato alle attività di ricerca per il sensore SHARAD, un radar studiato e voluto dall' Agenzia Spaziale Italiana per la missione "Mars Reconnaissance Orbiter"  della  NASA. Il veicolo spaziale è arrivato nell'orbita di Marte a marzo 2006 per portare avanti una missione che è terminata per la prima parte nel 2010, ma che è stata prorogata fino ad ottobre 2014.

CO.RI.S.T.A. ha preso parte alla definizione ed implementazione dei requisiti di progetto della strumentazione di test di terra, EGSE (Electrical Ground Support Equipment), ed, in particolare, all'implementazione e validazione del MEGS (Mars Echoes Generation System), che permette di simulare gli echi radar ricevuti dalla superficie di Marte. Inoltre, ha collaborato con Thales Alenia Space Italia per la determinazione delle specifiche e prestazioni del sistema radar, nonché all'elaborazione dei dati.

L'esplorazione di Marte caratterizzerà il panorama spaziale mondiale nei prossimi decenni.
SHARAD è un progetto di ricerca per la realizzazione di un nuovo sensore radar sounder per l'individuazione di acqua sotto la crosta di Marte.
L'attenzione e l'interesse per questo pianeta e per le prospettive che può offrire hanno portato sia la NASA che l'Agenzia Spaziale Europea a programmare una serie di missioni di osservazione, anche in vista di una futura fase di esplorazione umana. L'ipotesi della presenza di acqua nel suo sottosuolo e nella sua atmosfera è più che fondata ed avvalora la tesi della possibilità di una qualche forma di vita su quello che è, probabilmente, il pianeta più simile alla Terra nel nostro sistema solare.
In questo ambito è stata concepita la missione Mars Express, un progetto dell'Agenzia Spaziale Europea cui partecipa anche Thales Alenia Space Italia.
L'oggetto principale di Mars Express è la individuazione della presenza dell'acqua sotto la superficie di Marte, sia sotto forma di pozze, stagni, fiumi, falde acquifere o nascosta in formazioni sotterranee di roccia.
Il satellite è arrivato nell'orbita di Marte a Natale del 2003. Fino al 31 dicembre del 2012 ha svolto operazioni di osservazione della superficie del pianeta rosso con l'ausilio di una serie di strumenti, tra cui MARSIS.
MARSIS è il primo radar sounder progettato per missioni di esplorazione spaziale, 30 anni dopo il primo ed unico esperimento dell'Apollo 17 Lunar Sounder.
È un radar a penetrazione capace di localizzare ed analizzare la crosta di Marte, fino a circa 5 km di profonditÓ, determinando la presenza di acqua e ghiaccio sotto la superficie e fornendo un quadro della struttura dei primi strati del pianeta. MARSIS invia onde radio a bassa frequenza (1.3-5.5 MHz) verso il pianeta rosso da una antenna lunga 40 metri, dispiegata dopo l'entrata in orbita di Mars Express.

A seguito dell'esperienza maturata con MARSIS, l'Agenzia Spaziale Italiana ha proposto una versione modificata per la missione "Mars Reconnaissance Orbiter"  della NASA e ne ha affidato la progettazione e realizzazione a Thales Alenia Space Italia. Il nuovo sensore si chiama SHARAD e è stato concepito con caratteristiche e prestazioni ancora più evolute. Il programma della missione prevede lo studio dei minerali del pianeta ed il monitoraggio delle condizioni climatiche marziane, per ricercare l'acqua, anche sotto forma di tracce passate, e per accertarsi dell'esistenza di eventuale vapore acqueo rilasciato nell'atmosfera durante l'avvicendarsi delle stagioni.
Il veicolo spaziale rimarrà nell'orbita di Marte senza posarsi sul pianeta. Tra gli altri strumenti è equipaggiato con una macchina fotografica ad altissima risoluzione ed il radar SHARAD, progettato per le finalità di missione.

SHARAD risponde a particolari requisiti che gli consentono di adempiere a compiti finalizzati alla strategia della NASA per questo progetto ("Follow the water"), infatti:

  • ha la potenzialità di scoprire particelle di vapore nel sottosuolo di Marte fino alla profondità di un Km con una altissima risoluzione,
  • permette, con i suoi rilevamenti localizzati (con accesso globale), di segnalare bersagli per futuri esperimenti elettromagnetici finalizzati alla ricerca di acqua o ghiaccio, questa volta dalla superficie del pianeta,
  • permette di tracciare la mappa della stratificazione nelle regioni polari, fornendo informazioni sul ciclo di acqua di Marte,
  • consente di fornire la stratigrafia dei sedimenti dei vari strati del suolo marziano, raccogliendo indizi per lo studio dei processi dell'acqua su Marte dalle loro origini.



Articoli di CO.RI.S.T.A. sull'argomento:

  • Alberti G., Salzillo G.," Raw signal simulator for SHARAD", 23rd EARSeL Symposium "Remote Sensing in Transition", 2-5 Giugno 2003, Gent (Belgio)       
  • G. Alberti, G. Galiero, G. Palmese, M. Sacchettino, G. Salzillo, CO.RI.S.T.A.; D. Calabrese, F. Fois, M. Ottavianelli, ALENIA SPAZIO; "Mars Echoes Generation for SHARAD", International Mars Conference, Ischia, Italy, September 19-23, 2004.      
  • M.Guelfi, D.Calabrese, ALENIA SPAZIO; S.Mattei, CO.RI.S.T.A.; "SHARAD Ground Data System (GDS)" International Mars Conference, Ischia, Italy, September 19-23, 2004. Realization and preliminary tests on an innovative deployable structure for a high resolution telescope for microsatellite.      
  • G. Alberti, G. Galiero*, A.Moccia, G. Palmese, M. Sacchettino, G. Salzillo CO.RI.S.T.A. "Echoes Generation Systems: SHARAD Experience", SPIE Remote Sensing Europe 2005, September 19-22, 2005, Bruges, Belgium.      
  • G. Alberti, M. Bortone, C. Caramiello, S. Dinardo, S. Mattei, C. Papa, G. Pica, G. Salzillo, M. R. Santovito, (CO.RI.S.T.A.), D. Biccari, A. Masdea, G. Picardi, R. Seu, (Alcatel Alenia Space Italia), C. Catallo, A. Croce, M. Guelfi, (Università di Roma "La Sapienza"), E. Flamini, (Agenzia Spaziale Italiana), R. Orosei, (Istituto Nazionale di Astrofisica),"The Ground System of the SHAllow RADar(SHARAD) Experiment", VII Convegno Nazionale di Scienze Planetarie, 5-9 settembre 2006, San Felice al Circeo (LT), Italia.       

Tesi sviluppate presso CO.RI.S.T.A. sull'argomento:

  • "Analisi delle prestazioni del radar SHARAD", Marcello Gatti, anno accademico 2002-2003, Università degli Studi di Napoli "Federico II", Facoltà di Ingegneria, Corso di Laurea in Ingegneria Aerospaziale.

  • "Algoritmi di Planning del Radar Sounding SHARAD per la Missione Mars Reconnaissance Orbiter", Mirko Izzo, anno accademico 2003-2004, Seconda Università degli Studi di Napoli, Facoltà di Ingegneria, Corso di Laurea in Ingegneria Aerospaziale.      


Per approfondimenti contattare:

Stefania Mattei
stefania.mattei@corista.eu
tel. 081 5935101





Immagine di Marte
Photo:NASA




L'immagine, realizzata con la Mars Orbiter Camera (MOC) del Mars Global Surveyor (MGS), mostra dune di sabbia nel Wirtz Crater del pianeta Marte
Photo:NASA





Mars Reconnaissance Orbiter





Ricostruzione ESA del satellite Mars Express