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Elettronica e Didattica

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Rompicapi

Il paracadute di Perseverance

Il messaggio cifrato nascosto nel paracadute del rover Perseverance, da decodificare con il codice binario.

Il paracadute di Perseverance aperto nel cielo di Marte, con strisce rosse e bianche
Il paracadute di Perseverance durante la discesa.

Tutti abbiamo assistito all’atterraggio (anzi, sarebbe più corretto dire ammartaggio) del rover Perseverance, il 18 febbraio del 2021. Qualcuno di noi ha trattenuto il respiro durante i 7 minuti del terrore, qualcun altro è andato a prendere un caffè al bar.

Vedendo queste immagini sono rimasto schiacciato da una consapevolezza gigantesca: quello che stavo guardando con i miei occhi era il cielo di Marte! E quella luce era la luce del Sole vista da Marte!

Quando la sensazione di stupore e meraviglia è sparita, mi sono subito balzati agli occhi gli strani segni su quel paracadute spalancato contro il cielo. Mi sono chiesto se non ci fosse qualche significato fra quelle strisce bianche e rosse. Eccome se c’era!

Quei burloni della NASA avevano nascosto un messaggio cifrato fra le sue pieghe! Questo è lo schema del paracadute del rover:

Schema circolare del paracadute: quattro corone concentriche divise in strisce rosse e bianche
Schema del paracadute del rover.

Riuscite a vedere il messaggio? Prendetevi 7 minuti anche voi, per riflettere, e poi andate avanti a leggere la soluzione.

Un uomo in giacca e cravatta in un campo di fiori gialli si mette una mano sulla fronte, in attesa

Ok, andiamo avanti. Prima di tutto, cerchiamo di capirci qualcosa da quello che vediamo. Osserviamo che il paracadute è suddiviso in 4 cerchi concentrici (o corone circolari, così i colleghi di matematica non si arrabbiano).

Inoltre, i colori utilizzati sono solo 2, bianco e rosso, quindi possiamo aspettarci che l’informazione sia associata a una combinazione di questi due elementi. E qual è il primo codice che ci viene in mente, con due soli simboli? Esatto!

Cinque lampadine, accese o spente, con sotto il codice binario 1 0 0 1 1

Stiamo parlando del mitico, infallibile e onnipresente codice binario!

Se indichiamo le lettere dell’alfabeto con i numeri da 1 a 26 possiamo associare a ciascuna di esse il numero binario corrispondente, mentre il paracadute con le sue strisce rosse e bianche ci dà la sequenza di bit da tradurre.

Ma naturalmente ogni risposta è mamma di mille domande… Lo schema, che è circolare, in che verso va letto? Orario o antiorario? E poi: da dove inizia il messaggio? E dove finisce una sequenza di bit e ne inizia un’altra?

Per rispondere a queste domande basta spremere le meningi e ragionarci un poco, ma siccome poi finiamo a capodanno 2081, allora vi do qualche dritta per snellire il processo.

Le regole del gioco

  1. I 3 anelli interni contengono una sola parola ciascuno (in inglese, ovviamente).
  2. Ogni carattere è composto da 7 bit.
  3. Rosso = 1, bianco = 0.
  4. Tra due caratteri consecutivi c’è un delimitatore costituito da 3 strisce bianche.
  5. Ogni carattere delimitato è formato, quindi, da 7+3=107 + 3 = 10 strisce.
  6. Ci sono 80 strisce per ogni anello, quindi al loro interno ci sono al massimo 8 caratteri.
  7. Il messaggio si legge in senso orario.
  8. Per rendere le cose meno facili, le strisce non usate alla fine di ogni parola appaiono come grossi blocchi rossi.
  9. Nell’anello più esterno ci sono le coordinate GPS del Jet Propulsion Laboratory (JPL), che è la casa del rover.

Abbiamo capito che è un codice binario e che a ogni lettera corrisponde un numero, pertanto possiamo usare la tabella seguente:

NumeroLetteraNumeroLetteraNumeroLetteraNumeroLettera
1A2B3C4D
5E6F7G8H
9I10J11K12L
13M14N15O16P
17Q18R19S20T
21U22V23W24X
25Y26Z

Allora, siamo pronti? Mettiamoci al lavoro sulla prima lettera! Partiamo dal primo anello, quello più interno, e più precisamente dalla posizione indicata con «1», seguendo il verso orario. Prendiamo la prima sequenza (B = bianco, R = rosso):

BBBBRBB
0000100

Ricordando la conversione da binario a decimale, si ottiene 0000100BIN=4DEC0000100_{\text{BIN}} = 4_{\text{DEC}}. Consultando la tabella dell’alfabeto, al numero 4 corrisponde la lettera D: 4→D4 \to \text{D}.

Proseguiamo sullo stesso anello di altri 7 simboli, dopo il delimitatore (3 bianchi):

BBBBBBR
0000001

al quale corrisponde il numero 1 e dunque la lettera A: 1→A1 \to \text{A}.

E ancora:

BBRBBRB
0010010

da cui 18→R18 \to \text{R}. Ancora un piccolo sforzo…

BBBBRBR
0000101

da cui 5→E5 \to \text{E}.

Arrivati a questo punto, troviamo un grosso blocco di strisce rosse, a indicare che siamo arrivati alla fine della parola. Abbiamo trovato queste lettere: D–A–R–E, che compongono la parola inglese dare, per cui mettiamo subito mano al dizionario e scopriamo che cosa significa (si ringrazia WordReference per la traduzione). Il significato di to dare è dunque «osare».

Adesso siete abbastanza bravi da proseguire da soli, usando sempre la solita tabella dell’alfabeto. Ricordatevi di seguire il verso orario e spostarvi sul secondo anello.

Per i più pigri, invece, lascio la soluzione qui di seguito: paracadute risolto.

Il paracadute con i tre anelli interni da leggere in senso orario, con l'inizio della prima sequenza evidenziato
I tre anelli interni, da leggere in senso orario partendo dalla posizione indicata.

La frase completa è (toccate o cliccate per leggerla):

Mostra la frase

DARE MIGHTY THINGS

che significa «osare cose straordinarie» ed è il motto del Jet Propulsion Laboratory, dove è stato creato Perseverance.

E sull’anello più esterno?

Ci sono scritte le coordinate del JPL così, se volete, potete andare a trovare quei buontemponi che hanno inventato questo giochetto: 34°11′58″ N, 118°10′31″ W.

La frase

Fu Theodore Roosevelt, 26° presidente degli Stati Uniti, a pronunciare la frase dare mighty things e, più precisamente, la frase intera fu:

«Far better it is to dare mighty things, to win glorious triumphs, even though checkered by failure, than to take rank with those poor spirits who neither enjoy much nor suffer much, because they live in the gray twilight that knows neither victory nor defeat.»

E infine, giusto per non farvi annoiare troppo, vi lascio con un nuovo paracadute da decifrare, tutto per voi!

Un nuovo paracadute circolare a strisce arancioni e bianche da decifrare
Un nuovo paracadute da decifrare.

Bene, gli ingegneri della NASA hanno osato cose straordinarie (e ci sono riusciti) e voi che aspettate?