La prossima generazione di elicotteri marziani della NASA non servirà soltanto a dimostrare che si può volare su Marte. SkyFall porterà tre velivoli sul Pianeta Rosso con l’obiettivo di cercare ghiaccio d’acqua nascosto nei primi metri del sottosuolo, una risorsa che potrebbe diventare decisiva per future missioni umane.
Il cuore dell’esperimento è un radar a penetrazione del suolo estremamente leggero. Ogni elicottero avrà un’antenna flessibile in tessuto metallizzato capace di lavorare a pochi metri dal terreno, proprio nella fascia che gli orbiter marziani faticano a studiare con dettaglio.
La NASA ha completato nell’estate 2026 una nuova campagna di test sull’antenna. Il sistema ha resistito a 200 atterraggi simulati, più del doppio di quelli richiesti per la missione primaria, senza perdita di prestazioni. I dettagli tecnici sono stati pubblicati dalla NASA nel resoconto ufficiale dei test di SkyFall.
Che cos’è SkyFall e perché la NASA vuole tre elicotteri su Marte
SkyFall nasce direttamente dall’esperienza di Ingenuity, il piccolo elicottero arrivato su Marte insieme a Perseverance. Ingenuity doveva effettuare pochi voli dimostrativi, ma ha finito per volare 72 volte nell’arco di quasi tre anni, dimostrando che il volo controllato è possibile anche nell’atmosfera estremamente rarefatta di Marte.
La nuova missione cambia scala. SkyFall prevede tre elicotteri, ciascuno equipaggiato con quattro strumenti scientifici. Non saranno quindi semplici dimostratori tecnologici, ma vere piattaforme di osservazione capaci di raccogliere dati mentre sorvolano il terreno.
Il passaggio da Ingenuity a SkyFall è coerente con l’evoluzione che avevamo già visto analizzando il progetto Mars Chopper, il grande drone pensato per esplorare Marte dall’alto. La NASA sta trasformando il volo marziano da esperimento a strumento scientifico operativo.
Come farà SkyFall a trovare l’acqua ghiacciata sotto Marte
Il problema principale è la profondità. Le sonde in orbita riescono a individuare grandi depositi di ghiaccio sepolti a decine di metri, ma sono molto meno efficaci nel riconoscere con precisione ciò che si trova nei primi metri sotto la superficie.
È proprio questa zona superficiale a interessare maggiormente in prospettiva umana. Se il ghiaccio fosse accessibile a poca profondità, gli astronauti potrebbero teoricamente estrarlo e usarlo per produrre acqua, ossigeno e perfino propellente.
Il radar di SkyFall lavorerà tra 500 e 2.500 MHz. Le frequenze più basse permetteranno al segnale di penetrare per diversi metri nel terreno marziano, mentre quelle più alte serviranno a distinguere meglio gli strati più vicini alla superficie.
Volando lentamente e molto vicino al suolo, gli elicotteri potranno quindi costruire immagini radar del sottosuolo e cercare il punto in cui il terreno asciutto lascia spazio a strati ricchi di ghiaccio.
Perché l’antenna di SkyFall è fatta di tessuto
Il radar ha imposto un problema di progettazione insolito. Una normale antenna adatta alle frequenze previste sarebbe lunga circa 48 centimetri, mentre tra la fusoliera dell’elicottero e il terreno ci saranno appena 15 centimetri circa.
La soluzione scelta dal Jet Propulsion Laboratory è una particolare antenna Vivaldi realizzata in tessuti flessibili e metallizzati. L’antenna può piegarsi durante l’atterraggio, adattarsi anche alla presenza di rocce e poi tornare nella posizione corretta una volta che l’elicottero decolla.
Per proteggerla, gli ingegneri hanno utilizzato poliestere e strati di Vectran, un materiale molto resistente già impiegato negli airbag che permisero ai rover Spirit e Opportunity di atterrare su Marte.
L’intero sistema pesa circa 150 grammi, un valore fondamentale perché su Marte ogni grammo conta. L’atmosfera del pianeta ha infatti una pressione superficiale pari a circa l’1% di quella terrestre: per generare abbastanza portanza servono rotori molto grandi e leggeri.
Le nuove pale sono più grandi di quelle di Ingenuity
SkyFall utilizzerà rotori ancora più grandi rispetto a Ingenuity. Le pale raggiungeranno circa 1,4 metri da un’estremità all’altra, contro circa 1,2 metri dell’elicottero precedente.
L’aumento è necessario perché SkyFall dovrà trasportare più strumenti scientifici. Il progetto beneficia anche dei test compiuti negli ultimi anni sui rotori di nuova generazione: la NASA ha già spinto le pale dei futuri elicotteri marziani oltre Mach 1 durante prove a terra, studiando come mantenere efficienza e stabilità con velocità di rotazione estreme.
Perché cercare ghiaccio superficiale è così importante
Una futura missione umana su Marte non potrà realisticamente portare dalla Terra tutta l’acqua e tutto il propellente necessari. Il costo energetico sarebbe enorme.
Per questo la NASA studia da anni il concetto di in-situ resource utilization: utilizzare risorse già presenti sul pianeta. Il ghiaccio d’acqua è una delle più importanti perché può essere trasformato in acqua potabile e, tramite elettrolisi, separato in idrogeno e ossigeno.
L’ossigeno può servire sia alla respirazione sia come comburente. Idrogeno e ossigeno possono inoltre essere utilizzati nella produzione di propellente. Sapere esattamente dove si trova il ghiaccio più accessibile potrebbe quindi influenzare la scelta dei futuri siti di atterraggio umani.
È un problema diverso rispetto alla ricerca dell’acqua che ha modellato Marte nel passato. Sul sito abbiamo già approfondito, per esempio, come Shalbatana Vallis conservi le tracce di antichi flussi d’acqua. SkyFall cercherà invece una risorsa potenzialmente utilizzabile ancora oggi.
Perché tre elicotteri invece di uno
Utilizzare tre velivoli permette di coprire una superficie molto più ampia rispetto a un singolo drone e offre ridondanza nel caso uno degli elicotteri abbia problemi.
La missione potrebbe anche confrontare misure raccolte in punti differenti e costruire mappe più dettagliate del sottosuolo. Ogni velivolo sarà dotato di quattro strumenti, quindi SkyFall potrà combinare radar, immagini e altri dati scientifici per caratterizzare sia la superficie sia ciò che si trova immediatamente sotto.
Ingenuity ha già dimostrato un altro vantaggio fondamentale: osservare il terreno dall’alto aiuta anche a scegliere percorsi e obiettivi scientifici. Durante la missione di Perseverance, le immagini aeree hanno permesso al team del rover di individuare percorsi più efficienti e aree interessanti da analizzare.
Quando partirà SkyFall per Marte
Secondo il programma attuale della NASA, SkyFall dovrebbe partire alla fine del 2028 a bordo della missione Space Reactor-1 Freedom.
Prima del lancio restano però altri test. Dopo la campagna che ha simulato cicli termici, radiazioni e centinaia di atterraggi, gli ingegneri stanno preparando un modello destinato a prove di vibrazione, simulazioni nell’ambiente marziano, verifiche radio e test all’aperto nel Mars Yard del Jet Propulsion Laboratory.
L’antenna ha superato un passaggio importante, ma non è ancora qualificata definitivamente per il volo.
SkyFall può cambiare il modo in cui esploriamo Marte
Il valore di SkyFall non sta soltanto nella ricerca del ghiaccio. La missione potrebbe dimostrare che una piccola flotta di velivoli autonomi può svolgere lavoro scientifico su un altro pianeta in modo rapido e distribuito.
I rover restano indispensabili per analisi dettagliate a contatto con il terreno, ma si muovono lentamente e devono aggirare ostacoli. Un elicottero può invece attraversare in pochi minuti zone che richiederebbero giorni o settimane a un rover.
Se SkyFall funzionerà come previsto, il passo successivo potrebbe essere l’utilizzo di flotte aeree sempre più specializzate per mappare canyon, pareti rocciose, depositi di ghiaccio e regioni troppo difficili da raggiungere via terra.
Ingenuity ha dimostrato che su Marte si può volare. SkyFall dovrà dimostrare qualcosa di ancora più utile: che volare può diventare uno dei modi migliori per capire cosa si nasconde sotto la superficie del Pianeta Rosso.
