Immaginate di poter osservare Marte questa sera e di voler sapere quanti chilometri ci separano dalla sua superficie. La risposta potrebbe sorprendervi: il Pianeta Rosso non si trova sempre alla stessa distanza. A seconda del periodo, può essere relativamente vicino alla Terra oppure trovarsi dall’altra parte del Sistema Solare, con il Sole tra noi e lui.
La distanza tra Marte e la Terra varia indicativamente da 54,6 milioni a oltre 400 milioni di chilometri. Non esiste quindi un unico valore valido in qualsiasi momento: tutto dipende dalla posizione dei due pianeti lungo le rispettive orbite attorno al Sole.
Questa differenza non interessa soltanto gli astronomi. Determina quando conviene lanciare una missione spaziale, quanto tempo impiegano i segnali radio ad arrivare e perché un astronauta su Marte non potrebbe mai conversare in tempo reale con qualcuno rimasto sulla Terra.
Quanto dista Marte dalla Terra quando è più vicino?
La distanza minima teorica tra Marte e la Terra è di circa 54,6 milioni di chilometri, secondo i dati astronomici della NASA. Per raggiungere una separazione così ridotta, però, i pianeti devono trovarsi in condizioni orbitali particolarmente favorevoli.
Non basta che Marte e la Terra siano dalla stessa parte del Sole. Conta anche il punto esatto in cui ciascun pianeta si trova lungo la propria orbita.
Le orbite, infatti, non sono cerchi perfetti ma ellissi. Questo significa che anche la distanza di ciascun pianeta dal Sole cambia durante l’anno.
Un esempio significativo risale al 27 agosto 2003, quando Marte si avvicinò alla Terra fino a circa 55,8 milioni di chilometri, una distanza eccezionalmente ridotta.
All’estremo opposto, Marte può allontanarsi fino a circa 401 milioni di chilometri. In queste condizioni i due pianeti si trovano su lati opposti del Sole e la distanza che li separa aumenta enormemente.
Tra le configurazioni più favorevoli e quelle più sfavorevoli, la separazione può quindi cambiare di oltre sette volte.
Perché Marte si avvicina e si allontana continuamente?
La spiegazione sta nel movimento dei pianeti.
La Terra impiega circa 365 giorni a completare un’orbita attorno al Sole, mentre Marte ne richiede circa 687. Il nostro pianeta percorre un’orbita più interna e si muove mediamente più velocemente.
Di conseguenza, la Terra raggiunge e supera periodicamente Marte durante il proprio viaggio attorno al Sole.
Quando i due pianeti si trovano dalla stessa parte del Sole, la loro distanza tende a diminuire. Quando invece si spostano verso lati opposti, aumenta.
Che cosa succede durante l’opposizione di Marte?
Gli astronomi parlano di opposizione quando la Terra si trova approssimativamente tra il Sole e Marte.
È una configurazione particolarmente favorevole per osservare il Pianeta Rosso: Marte appare generalmente più luminoso e presenta un diametro apparente maggiore rispetto ai periodi in cui è molto distante.
Le opposizioni si ripetono all’incirca ogni 26 mesi, ma non tutte portano Marte alla stessa distanza minima.
Una distinzione che conta: opposizione e massimo avvicinamento non sono necessariamente lo stesso istante. La geometria e l’ellitticità delle orbite possono far sì che il momento di minima distanza cada qualche giorno prima o dopo.
Quanto tempo ci vuole per arrivare su Marte?
Sapere quanti chilometri ci separano da Marte non basta per calcolare la durata di un viaggio spaziale.
Una sonda non può semplicemente puntare verso la posizione attuale del pianeta e procedere in linea retta. Durante il viaggio, infatti, sia la Terra sia Marte continuano a muoversi attorno al Sole.
La traiettoria deve essere calcolata affinché il veicolo raggiunga il punto in cui Marte si troverà al momento dell’arrivo.
Con le traiettorie tradizionalmente utilizzate nelle missioni robotiche, il viaggio dura generalmente tra sei e nove mesi.
Il tempo effettivo dipende dalla velocità della sonda, dalla quantità di energia disponibile, dalla traiettoria scelta e dalla posizione relativa dei due pianeti.
Per questo le agenzie spaziali sfruttano particolari finestre di lancio, che si presentano approssimativamente ogni 26 mesi.
In quei periodi la geometria orbitale permette di raggiungere Marte con un consumo energetico più conveniente.
Non significa necessariamente partire quando i pianeti sono alla distanza minima. Una missione deve considerare anche dove si troverà Marte diversi mesi dopo il lancio.
Quanto impiega un messaggio ad arrivare dalla Terra a Marte?
C’è una conseguenza della distanza interplanetaria ancora più sorprendente del viaggio stesso.
Se un astronauta si trovasse su Marte e inviasse un messaggio alla Terra, nessuno potrebbe rispondergli immediatamente.
Le comunicazioni spaziali utilizzano segnali elettromagnetici che viaggiano alla velocità della luce, circa 300.000 chilometri al secondo.
Una velocità enorme, ma non infinita.
Secondo la NASA, un segnale impiega approssimativamente da 3 a 22 minuti per percorrere la distanza tra Terra e Marte, a seconda della posizione dei pianeti.
Quando Marte è particolarmente lontano, quindi, una domanda inviata dalla Terra potrebbe richiedere oltre 20 minuti per arrivare. La risposta impiegherebbe un tempo analogo per tornare indietro.
Una semplice conversazione potrebbe richiedere quasi tre quarti d’ora tra domanda e risposta, senza considerare il tempo necessario per elaborare il messaggio.
Questa limitazione condiziona già le missioni robotiche.
I rover come Perseverance non possono essere guidati dalla Terra come un’automobile radiocomandata. Devono poter eseguire determinate operazioni autonomamente, mentre gli operatori pianificano e inviano istruzioni tenendo conto del ritardo delle comunicazioni.
Per gli eventuali astronauti del futuro, il problema diventerebbe ancora più delicato. Di fronte a un’emergenza, non sarebbe possibile attendere istruzioni immediate dal controllo missione terrestre.
Marte è più lontano della Luna? Il confronto cambia completamente le proporzioni
La Luna si trova mediamente a circa 384.400 chilometri dalla Terra.
Marte, perfino nelle condizioni di massimo avvicinamento, è distante oltre 140 volte tanto.
Il confronto aiuta a comprendere quanto sia diversa una missione marziana rispetto a un viaggio lunare.
Gli astronauti delle missioni Apollo potevano raggiungere la Luna in circa tre giorni. Per Marte, invece, occorrono mesi di navigazione nello spazio interplanetario.
Aumentano anche le difficoltà legate all’approvvigionamento, alle radiazioni, all’affidabilità delle apparecchiature e alla gestione di eventuali guasti.
Una missione umana su Marte non sarebbe semplicemente una versione più lunga di un viaggio sulla Luna. Richiederebbe un livello di autonomia molto maggiore, anche perché un rientro rapido sulla Terra non sarebbe praticabile.
I 228 milioni di chilometri di Marte vengono spesso interpretati male
Consultando le schede astronomiche capita di incontrare un altro numero: 228 milioni di chilometri.
È un dato corretto, ma bisogna capire che cosa rappresenta.
Secondo la NASA, circa 228 milioni di chilometri è la distanza media di Marte dal Sole, non dalla Terra.
La Terra orbita invece a una distanza media dal Sole di circa 150 milioni di chilometri.
Sottrarre semplicemente questi due valori e ottenere circa 78 milioni di chilometri non permette di stabilire la distanza attuale tra Terra e Marte. Quel calcolo considera soltanto una configurazione geometrica semplificata, con i pianeti allineati dalla stessa parte del Sole.
Per conoscere la distanza in un momento preciso occorre considerare le posizioni effettive dei due corpi celesti nelle rispettive orbite.
Chi vuole visualizzare questo movimento può utilizzare NASA Eyes on the Solar System, uno strumento interattivo che permette di esplorare le posizioni dei pianeti e comprendere come cambia la geometria del Sistema Solare.
La prossima volta che Marte apparirà come un puntino rossastro nel cielo notturno, ricordate che quella luce ha già viaggiato per diversi minuti prima di raggiungere i nostri occhi. E mentre la osserviamo, il pianeta continua a muoversi: la distanza che ci separa da lui sta già cambiando.
FONTI UTILIZZATE
Fonti scientifiche e istituzionali verificate:
- NASA – Mars Fact Sheet — distanze minima e massima, parametri orbitali e durata dell’anno marziano. nssdc.gsfc.nasa.gov
- NASA – Mars Relay Network — ritardi delle comunicazioni, trasmissione dei dati e funzionamento della rete marziana. NASA Science
- NASA – Mars Mission Timeline — finestre di lancio e configurazioni orbitali favorevoli. NASA Science
- NASA – What It Takes to Get Us to Mars and Back — durata dei viaggi e complessità delle traiettorie interplanetarie. NASA
- NASA – Planet Sizes and Locations — distanze medie dei pianeti dal Sole. NASA Science
- NASA – Hazard: Distance From Earth — problemi di autonomia e comunicazione nelle future missioni umane. NASA
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