Ispezione di uno dei paracadute dopo il test a terra. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech
Si è conclusa con successo la prima fase dei nuovi test a terra progettati per verificare l’estrazione dalle sacche dei paracadute della missione ExoMars 2020. Un risultato promettente, che lascia sperare di poter mantenere la tabella di marcia prevista, con lancio della missione nel corso del prossimo anno.
Atterrare su Marte è un’impresa ad alto rischio, e non c’è spazio per gli errori. In appena sei minuti, il modulo di discesa, con all’interno il suo prezioso carico, deve rallentare dai circa 21mila km/h di partenza, nell’alta dell’atmosfera del pianeta, fino a una velocità tale da consentirgli un atterraggio morbido, controllato dal sistema di propulsione del lander. In questa sequenza, il sistema di paracadute è un elemento cruciale per poter giungere al suolo senza danni.
Per il lander di ExoMars 2020 – costituito dal rover Rosalind Franklin, progettato per esplorare il pianeta alla ricerca di segni di vita, e dalla piattaforma di superficie Kazachok, alla quale spetterà il monitoraggio dell’ambiente locale del sito di approdo – viene utilizzato un sistema a due paracadute, ciascuno con il proprio paracadute pilota per l’estrazione. Il primo dei due paracadute principali ha un diametro di 15 metri, e verrà dispiegato mentre il modulo di discesa viaggia ancora a velocità supersoniche. Il secondo paracadute principale ha invece un diametro di 35 metri: sarà il più grande mai impiegato su Marte.
All’inizio di quest’anno, nel corso di due prove di discesa ad alta quota, si sono verificati danni a entrambi i paracadute. Da indagini approfondite è emerso che le criticità principali non riguardavano i paracadute, bensì le sacche. Con l’aiuto della Nasa, che ha un’esperienza diretta con i paracadute, l’Esa ha apportato modifiche al modo in cui i paracadute vengono rilasciati dalle sacche, così da facilitare il processo di estrazione ed evitare danni da attrito.
La collaborazione con l’agenzia spaziale statunitense ha anche consentito l’accesso a speciali dispositivi di collaudo – presso il Jet Propulsion Laboratory della Nasa – grazie ai quali l’Esa può condurre test multipli di estrazione dinamica a terra: prove che riproducono le alte velocità alle quali i paracadute verranno estratti dalle sacche durante la fase di discesa su Marte. Ciò consente di verificare le modifiche apportate al progetto prima dei prossimi test di discesa in alta quota.
I test di calibrazione – compresi i test di estrazione a bassa velocità e il primo test di estrazione ad alta velocità – sono già stati completati. I test a bassa velocità, a circa 120 km/h su entrambi i paracadute principali, sono stati cruciali per verificare la stabilità del nuovo design della sacca per paracadute. Quelli ad alta velocità (appena al di sopra dei 200 km/h sul primo paracadute principale), invece, simulano la velocità alla quale i paracadute verranno estratti dalle sacche durante la fase di discesa su Marte.
La sacca di uno dei paracadute durante i test a terra. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech
Le osservazioni in tempo reale di questi test iniziali hanno mostrato che il rilascio dei paracadute dalle sacche è avvenuto in modo pulito e corretto, senza che sia emerso alcun danno né al sistema dei paracadute né alle sacche.
«Atterrare su Marte è difficile e non possiamo permetterci di trascurare alcun dettaglio», dice Thierry Blancquaert, responsabile del team di Spacecraft Systems Engineering di ExoMars. «Dopo tante difficoltà, le modifiche al sistema dei paracadute stanno progredendo, e questi test preliminari mostrano risultati molto promettenti, che aprono la strada ai prossimi test di qualificazione».
«I test del paracadute sono stati illustrati e discussi durante lo science team meeting di ExoMars, insieme allo stato degli strumenti e dell’intera missione», aggiunge Maria Cristina De Sanctis dell’Inaf Iaps di Roma, principal investigator dello strumento italiano Ma_Miss, lo spettrometro miniaturizzato integrato nel trapano a bordo di ExoMars. «I risultati dei test sono molto buoni e ci fanno ben sperare circa la riuscita di quelli del prossimo febbraio. Tutti i team coinvolti nella missione stanno lavorando a ritmi serrati per raggiungere Marte nella primavera del 2021, e come responsabile di Ma_MISS posso confermare che dai test risulta che il nostro strumento è perfettamente funzionante».
Ulteriori test ad alta velocità sono previsti nelle prossime settimane per confermare i risultati dei test preliminari. Quindi i sistemi di paracadute verranno nuovamente collaudati in due prove di discesa ad alta quota in Oregon, negli Stati Uniti, a febbraio e marzo 2020. Per sfruttare la finestra di lancio del 2020 (26 luglio – 11 agosto), i test devono essere completati entro la fase di “qualification and acceptance review” del progetto, in calendario per la fine di aprile.
Nel frattempo, il rover si sta avvicinando al completamento della campagna di test ambientali presso la sede di Tolosa di Airbus, in Francia. Allo stesso tempo, il veicolo spaziale che trasporterà la missione dalla Terra a Marte, e che contiene carrier accoppiato con il modulo di discesa russo, si trova a Thales Alenia Space, a Cannes, sempre in Francia, dove è stato sottoposto a test ambientali termici, mentre gli strumenti scientifici della piattaforma di superficie sono in fase di integrazione all’Accademia delle scienze russa (IKI). Il rover è atteso a Cannes a fine gennaio, e per fine febbraio è prevista l’integrazione nel lander.
La missione verrà lanciata da Baikonur, in Kazakistan, con un razzo Proton-M. Una volta giunto sano e salvo nella regione Oxia Planum di Marte il 19 marzo 2021, il rover si allontanerà dalla piattaforma di superficie alla ricerca di siti geologicamente interessanti da perforare, per capire se il nostro “vicino” abbia mai ospitato la vita.
Guarda il video del test a terra effettuato al Jpl della Nasa: