È il 25 maggio 2008 e l’atmosfera all’interno del Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena è satura di una tensione elettrica, scandita soltanto dalle comunicazioni in cuffia del controllo missione. Dopo un viaggio interplanetario durato quasi dieci mesi, la sonda Phoenix sta per affrontare la fase più critica della sua vita operativa: l’ingresso atmosferico, la discesa e l’atterraggio sulla superficie di Marte. Non si tratta di una manovra di routine; l’obiettivo è far posare un laboratorio statico complesso nel vasto bacino di Vastitas Borealis, a una latitudine estrema di circa 68 gradi nord, una regione mai tentata prima da nessuna agenzia spaziale a causa delle incognite ambientali e geologiche. La telemetria scorre sui monitor confermando che la capsula ha effettuato l'orientamento corretto per l'ingresso, separandosi dallo stadio di crociera che l'ha alimentata e protetta durante il transito dalla Terra.
Il segnale radio, che impiega circa quindici minuti per coprire la distanza che separa i due pianeti, racconta eventi che fisicamente sono già avvenuti, lasciando agli ingegneri l’onere di osservare il passato sperando in un esito positivo. Al momento del contatto con gli strati superiori dell’atmosfera marziana, lo scudo termico inizia a brillare, dissipando l’enorme energia cinetica accumulata. La decelerazione è brutale, un muro invisibile che frena la sonda mentre il plasma avvolge il veicolo causando il previsto blackout delle comunicazioni. Il silenzio in sala è assoluto. Quando il segnale viene riagganciato, grazie al ponte radio fornito dall’orbiter Mars Odyssey che sorvola la zona proprio in questi istanti, i dati indicano che il paracadute supersonico si è aperto correttamente. La sonda oscilla, stabilizzandosi mentre la velocità scende drasticamente, permettendo lo sgancio dello scudo termico inferiore e l'attivazione del radar altimetrico per la scansione del suolo in avvicinamento.
A differenza dei rover Spirit e Opportunity, che utilizzavano airbag per impattare e rimbalzare sulla superficie, Phoenix deve eseguire un atterraggio morbido e controllato, richiamando le procedure delle missioni Viking degli anni Settanta. È il momento decisivo: il lander si sgancia dal paracadute e inizia la caduta libera. Immediatamente, il computer di bordo comanda l'accensione dei 12 propulsori a idrazina pulsata, progettati per annullare la velocità verticale residua e orientare il veicolo in modo da evitare rocce o pendii eccessivi. I sensori monitorano l'avvicinamento al metro, modulando la spinta in tempo reale. Alle 23:38 UTC, il segnale di "touchdown" raggiunge la Terra: i sensori sulle tre zampe di atterraggio hanno rilevato il contatto solido. I motori si spengono all'istante per non contaminare il sito di prelievo. La sonda è arrivata, è stabile e si trova esattamente dove previsto, nel cuore dell'artico marziano, pronta a dispiegare i pannelli solari circolari necessari per sopravvivere.
Una volta confermato il successo operativo dell'atterraggio, l'attenzione della comunità scientifica si sposta immediatamente sulla complessa suite strumentale di bordo, progettata per rispondere a domande fondamentali sulla storia dell'acqua e sull'abitabilità del pianeta rosso. La missione primaria, pianificata per durare tre mesi ma estesa fino a cinque grazie alla buona gestione energetica, ha prodotto risultati che hanno ridefinito la comprensione della geochimica marziana. Il risultato più eclatante e mediatico è stata la conferma definitiva, visiva e chimica, della presenza di ghiaccio d'acqua nel sottosuolo. Il braccio robotico, scavando una trincea denominata informalmente "Dodo-Goldilocks", ha esposto del materiale bianco brillante che, osservato dalle fotocamere nei giorni successivi, è sublimato scomparendo alla vista, comportandosi esattamente come previsto per il ghiaccio d'acqua esposto alla tenue atmosfera marziana e non come ghiaccio di anidride carbonica, che sarebbe rimasto stabile a quelle temperature.
Tuttavia, le scoperte più profonde sono arrivate dall'analisi chimica del suolo effettuata dagli strumenti TEGA (Thermal and Evolved Gas Analyzer) e MECA (Microscopy, Electrochemistry, and Conductivity Analyzer). Contrariamente alle aspettative che ipotizzavano un suolo estremamente acido, i dati hanno rivelato un terreno alcalino, con un pH moderato simile a quello di certi suoli terrestri adatti alla coltivazione di asparagi o fagiolini, contenente nutrienti come magnesio, sodio, potassio e cloruri. La sorpresa maggiore, che ha costretto gli scienziati a rivedere molti modelli astrobiologici, è stata la rilevazione di alte concentrazioni di perclorati. Questa sostanza, sebbene tossica per molti organismi terrestri, può agire come fonte di energia per specifici microbi estremofili e abbassa notevolmente il punto di congelamento dell'acqua, suggerendo la possibilità teorica di salamoie liquide temporanee anche nelle condizioni attuali di Marte.
Oltre alla chimica del suolo, Phoenix ha fornito dati atmosferici senza precedenti. Il sistema LIDAR a bordo, puntato verso lo zenit, ha osservato per la prima volta la neve cadere dalle nubi marziane a un'altitudine di circa 4 chilometri. I cristalli di ghiaccio sublimavano prima di toccare il suolo, un fenomeno noto come "virga", che ha dimostrato l'esistenza di un ciclo idrologico attivo tra suolo e atmosfera anche nelle regioni polari. La missione si è conclusa nel novembre dello stesso anno, quando il diminuire della luce solare e l'avanzare dell'inverno artico hanno privato il lander dell'energia necessaria, ma l'eredità dei dati raccolti ha stabilito un nuovo punto fermo: l'artico marziano non è un deserto statico, ma un ambiente chimicamente attivo, ricco di ghiaccio d'acqua e potenzialmente capace, in un lontano passato o in nicchie protette, di sostenere forme di vita elementari.
