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[LIVE] EXOMARS 2016 – Schiaparelli su Marte

Marco Zambianchi

Rappresentazione artistica di TGO su Marte. Credit:

Ecco tutti gli aggiornamenti in diretta per l’arrivo su Marte di ExoMars 2016, caratterizzato dal doppio “evento” dell’entrata in orbita della componente TGO (Trace Gas Orbiter) e dalla discesa sulla superficie di Schiaparelli, il lander sperimentale di ESA.

Tutte le operazioni saranno trasmesse in diretta da questo sito: http://livestream.com/ESA/marsarrival

Status attuale (20/10 ore 17:00)

Eventi Live

20/10 – 11:00 CEST: Schiaparelli ci parla, quanto meno via Twitter

20/10 – 10:35 CEST: Ecco il video della conferenza stampa appena conclusa.

20/10 – 10:30 CEST: Altri dettagli dalla conferenza stampa.

20/10 – 10:05 CEST: Iniziata la conferenza stampa.

20/10 – 08:45 CEST: Durante la notte sono stati ricevuti i dati da TGO che, contrariamente a Mars Express, ha registrato vera e propria telemetria da Schiaparelli. Circola un moderato pessimismo sulla sorte di Schiaparelli, che ci auguriamo possa essere smentito dai fatti. Appuntamento tra poco più di un’ora, alle 10:00 CEST, per la conferenza stampa ufficiale finale di ESA.

20/10 – 08:00 CEST: Buongiorno a tutti. In attesa della conferenza stampa di ESA fissata per oggi alle 10:00 CEST, durante la notte è arrivato un aggiornamento da parte di NASA. Il rover Opportunity ha cercato di fotografare l’ingresso in atmosfera di Schiaparelli ma lo scatto non è riuscito.

19/10 – 20:30 CEST: Ricomincia la diretta da ESOC e Michel Denis conferma in modo definitivo che TGO è inserito in un’orbita marziana perfetta. Per quanto riguarda Schiaparelli i dati di Mars Express, che NON registrava telemetria ma solo spostamento doppler del segnale radio, hanno semplicemente confermato quanto già visto con il radiotelescopio da Terra e cioè che il segnale si è fermato prima del previsto. Secondo alcune voci non confermate e che vi invitiamo a prendere con le pinze, la discesa di Schiaparelli potrebbe essere stata più rapida del previsto, con una velocità finale di arrivo troppo alta.

La chiave per risolvere il mistero si trova nelle memorie del companion di Schiaparelli, cioè nei dati raccolti da TGO, che in questo caso sono vera e propria telemetria. Questi dati arriveranno in ESOC attorno alla mezzanotte di oggi, ma saranno necessarie 6-7 ore prima di avere una decodifica completa degli stessi. La telemetria permetterà di ricostruire con certezza se e cosa potrebbe non essere andato a buon fine.

Il prossimo aggiornamento significativo, a meno di sorprese inaspettate, è atteso per la conferenza stampa di domani, 20 ottobre, alle ore 10:00 CEST.

19/10 – 19:45 CEST: Una curiosità aggiuntiva: la sonda di NASA MRO ha sorvolato la zona del landing di Schiaparelli tra le 18:49 e le 19:03 CEST, mentre lo scarico a Terra dei dati eventualmente ricevuti inizierà intorno alle 20:00 CEST. In buona sostanza, entro le 21 di questa sera sapremo se Schiaparelli è sopravvisuto alle fasi finali del landing.

19/10 – 19:20 CEST: Purtroppo i dati ricevuti da Mars Express non hanno fornito informazioni sufficienti sullo stato di Schiaparelli. Dobbiamo attendere nuovi data set in arrivo da altre sonde, tra le quali MRO della NASA.

19/10 – 18:35 CEST: AOS per TGO! Il segnale radio della sonda è stato ricevuto presso la stazione radio a Malargue, in Argentina, al momento previsto. Questo in sé è un ottimo indice del fatto che la manovra è stata corretta. Da oggi abbiamo con certezza un’altro satellite europeo attorno a Marte.

19/10 – 18:25 CEST: A pochi minuti dall’acquisizione del segnale di ExoMars/TGO, in ESOC la sala operativa di Dinamica Volo è piena di ingegneri pronti a lavorare per valutare con grande precisione la posizione e le caratteristiche dell’orbita ottenuta dopo l’accensione di oggi pomeriggio.

19/10 – 18:20 CEST: I dati ricevuti da Mars Express sembrano quantitativamente coerenti con quanto atteso in caso di atterraggio nominale, e si stanno decodificando proprio in questi istanti.

19/10 – 18:00 CEST: La manovra di inserimento orbitale TGO sembra aver funzionata perfettamente, anche se si attende ora il nuovo AOS attorno alle 18:30 per una valutazione completa della performance.

19/10 – 17:42 CEST: Mars Express inizia le trasmissioni.

19/10 – 17:40 CEST: Anche TGO ha raccolto dati durante la discesa di Schiaparelli. In questi minuti, dopo la manovra di frenata, l’orbiter sta riorientando l’antenna ad alto guadagno verso Terra, ed inizierà il “dump” dei dati raccolti. Insomma, le informazioni che tutti stiamo aspettando sul destino del lander sono in arrivo…

19/10 – 17:20 CEST: È importante specificare che far seguire il landing di Schiaparelli dal radiotelescopio Giant Metrewave Radio Telescope in India era un vero e proprio esperimento mai tentato prima, consistente nel semplice ascolto e misurazione dello spostamento doppler del segnale radio portante non modulato proveniente da Schiaparelli. Oltre ad essere programmato per spegnersi sulla superficie per risparmiare batteria, va ricordato che il segnale era comunque debolissimo: 65W di potenza in UHF tramite un’antenna omnidirezionale, da Marte.

Ecco perché è ora molto importante evitare di correre a conclusioni affrettate e attendere ulteriori informazioni in arrivo anche dagli orbiter (tra i quali Mars Express sempre di ESA) che stavano seguendo indirettamente il landing.

19/10 – 17:10 CEST: Secondo la timeline programmata, Schiaparelli si doveva “spegnere” per risparmiare energia una volta arrivato al suolo.

19/10 – 16:57 CEST: L’osservatorio Giant Metrewave Radio Telescope ha perso il debole segnale di Schiaparelli.  Non è necessariamente segno che qualcosa sia andato storto, e rimaniamo in attesa di una conferma ufficiale che era previsto arrivasse, in ogni caso, dopo le 18 CEST tramite gli  orbiter intorno a Marte. Specifichiamo che il segnale non trasportava alcuna telemetria, e lo studio dello spostamento doppler è stato utilizzato per dedurre cambiamenti nella velocità di discesa che corrispondevano alle varie fasi della discesa del lander.

19/10 – 16:56 CEST: L’osservatorio Giant Metrewave Radio Telescope in India ha captato lo spostamento doppler che indica l’apertura del paracadute, e poco dopo la separazione del backshell!

19/10 – 16:48 CEST: In questo momento Schiaparelli si è posato sulla superficie marziana! Dobbiamo ora aspettare qualche tempo per avere una conferma ufficiale.

19/10 – 16:46 CEST:  T-04:40, altitudine 45 km, velocità 19000 km/h – Lo scudo termico dissipa il calore del rientro proteggendo Schiaparelli dalle alte temperature generate dall’attrito atmosferico.

19/10 – 16:42 CEST: T-05:53 al touchdown di Schiaparelli, altitudine 121 km, velocità 21000 km/h. Siamo all’interfaccia di rientro, cioè il momento in cui Schiaparelli incontra i primi strati dell’atmosfera marziana.

19/10 – 16:22 CEST:  Siamo a soli 20 minuti dal momento in cui Schiaparelli farà il suo ingresso in atmosfera marziana, previsto per le 16:42 CEST!

19/10 – 15:45 CEST:  Schiaparelli si è svegliato! Il GMRT in India ha captato il debole segnale del lander, dimostrando che i sistemi si sono attivati come da programma!

19/10 – 15:15 CEST: L’accensione su ExoMars TGO è stata confermata! L’orbiter ha iniziato la manovra con il suo motore a razzo principale da 424 Newton, per una durata di 139 minuti. TGO rallenterà di oltre 5500 km/h e verrà catturato dalla gravità marziana.

19/10 – 11:20 CEST: Il motto del giorno: “A ping a day keeps the doctor away!”…

19/10 – 11:00 CEST: Mattina ricca di eventi spaziali! Poco fa, alle 10:05 CEST, l’equipaggio di Expedition 50 è partito alla volta della Stazione Spaziale Internazionale a bordo della Sojuz MS-02.  Se vi interessa approfondire ecco i nostri articoli al riguardo. Potete anche gustarvi il video del lancio.

19/10 – 09: 45 CEST: Ricordiamo le fasi principali del landing di Schiaparelli. T rappresenta il momento dell’atterraggio.

Le fasi della discesa di Schiaparelli – ESA/ATG medialab

19/10 – 09:30 CEST: Qualche dato sui due protagonisti della giornata.

ExoMars TGO

La posizione degli strumenti scientifici su TGO – Credit: ESA/ATG medialab

Si tratta di un orbiter delle dimensioni di circa 3 x 3 x 2 metri, cui si aggiungono circa 17,5 metri di pannelli solari capaci di generare 2 kW di potenza, per una massa totale al lancio di 4332 kg (incluso Schiaparelli). Il satellite opererà da una quota media di 400 km dalla superficie marziana. Costruito da Thales Alenia Space il suo scopo primario è lo studio della composizione atmosferica marziana grazie ad un ricco corredo di strumenti scientifici che vedono un’importante partecipazione italiana.

Le comunicazioni verso terra sono garantite da un sistema a radiofrequenza da 65 W o potenza operante in banda X (7250 – 8200 Mhz) e dotato di un’antenna ad alto guadagno da 2,2 metro di diametro e 3 antenne a basso guadagno. A bordo si trova anche un ricetrasmettitore UHF Electra, fornito da NASA, per comunicare con gli attuali ed i futuri lander sulla superficie.

Il “fine missione” nominale è previsto per il 2022.

Gli strumenti scientifici a bordo di TGO sono:

NOMAD e CaSSIS sono i due sottosistemi dove l’Italia è coinvolta in modo particolarmente importante.

Schiaparelli

Schiaparelli senza la conchiglia protettiva -Credit: ESA/ATG medialab

Schiaparelli è un lander dimostrativo il cui scopo principale è testare materiali e tecnologie in vista della missione ExoMars Rover, che dovrebbe portare su Marte il primo rover europeo.

Il modulo di discesa misuira 2,4 metri di altezza incluso lo scudo termico (1,65 m senza scudo) ed ha una massa di 577 kg. Lo scudo termico è realizzato con materiale ablativo Norcoat Liège, e la struttura della “conchiglia” è realizzata con un sandwich di alluminio e CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer). Il paracadute supersonico ha un diametro di 12 metri. Per concludere la manovra di atterraggio ExoMars userà tre gruppi di tre motori ad idrazina (400 N ciascuno) operati con impulsi modulati. La fonte energetica è un pacco batterie non ricaricabili che assicura a Schiaparelli una vita utile di circa 3 giorni. Le comunicazioni con ExoMars/TGO saranno possibili grazie ad un sistema radio UHF dotato di due antenne.

Pur trattandosi di un modulo sperimentale destinato a funzionare per un massimo di 8 giorni, a bordo di Schiaparelli sono stati installati vari esperimenti scientifici:

19/10 – 08:45 CEST: ExoMars/TGO è in perfetta forma,  secondo la telemetria ricevuta in ESOC. Tutto è pronto per l’inserimento orbitale previsto per oggi pomeriggio. Schiaparelli non sta trasmettendo telemetria, al momento (come previsto) in quanto ancora in stato dormiente per risparmiare le batterie di bordo. Il suo risveglio è previsto per le 15:37 CEST con un atterraggio alle 16:48 CEST.

Come già avvenuto nel momento della separazione tra orbiter e lander, il Giant Metrewave Radio Telescope in India sarà in ascolto, accompagnato da una serie di sonde di ESA e NASA già in orbita marziana. Per chi “mastica” l’inglese i dettagli sono spiegati nell’articolo di ESA “Listening to an alien landing“.

19/10 – 08:30 CEST: Ci siamo, è arrivato il giorno del doppio evento: ExoMars/TGO in orbita e Schiaparelli sulla superficie di Marte! Diamo il via alla nostra cronaca live con un nuovo video rilasciato da ESA, che mostra la traiettoria di discesa seguita dal lander.

18/10 – 16:30 CEST: Siamo entrati nell’ultimo giorno prima dell’arrivo di ExoMars/TGO e Schiaparelli alle loro rispettive destinazioni. Sin dalla separazione, avvenuta il 16 ottobre, il lander è rimasto in ibernazione e continua la sua discesa verso la superficie di Marte. Tutti i comandi necessari per la corretta esecuzione della manovra di atterraggio sono stati precaricati e diverranno attivi quando Schiaparelli si risvegliera a T-75 minuti dall’interfaccia di rientro (cioè dal momento in cui è stato calcolato l’incontro con l’atmosfera marziana).

Per quanto riguarda TGO, il Flight Control Team a Darmstadt ha completato stamane l’invio dei comandi che detteranno il funzionamento dell’orbiter nel corso della manovra critica di immissione in orbita, che che prevede l’accensione del motore principale per circa 134 minuti. La spinta rallenterà la sonda a sufficienza perché non sia più in grado di sfuggire all’attrazione gravitazionale di Marte.

Il team di controllo si limiterà a mandare dei comandi di test, una sorta di “ping” senza alcun valore operativo la cui risposta però indicherà la capacità di TGO di ricevere, decodificare ed eseguire comandi inviati da terra, se necessario.

Le comunicazioni saranno assicurate dalle antenne da 35 metri di New Norcia (Australia), Malargüe (Argentina), DSS 26 (Goldstone, California) e DSS 45 (Canberra, Australia).

18/10 – 08:55 CEST: Dagli operatori del turno di mattina in Main Control Room in ESOC arriva la conferma che la sequenza di comandi precaricata a bordo di TGO per la manovara di inserimento orbitale di domani è stata ricevuta correttamente. Questi comandi sono salvati in un particolare buffer a bordo del satellite, chiamato OBQ (On Board Queue) e verranno eseguiti autonomamente al momento prestabilito.

17/10 – 15:45 CEST: ExoMars/TGO e Schiaparelli sono in ottima salute e continuano il loro volo dopo la separazione avvenuta ieri alle 16:42 CEST. Schiaparelli, in particolare, è già sulla traiettoria che lo condurrà verso Meridiani Planum, mentre mercoledì TGO condurrà la manovra più critica di tutta la missione, con un’aerofrenata di 139 minuti che lo farà rallentare di 1,6 km/secondo ed entrare in orbita Marziana.

Oggi il Flight Control Team in ESOC ha configurato TGO in una modalità speciale richiesta per la corretta inserzione orbitale. Questa modalità, chiamata “Fail-op”, assicura che qualsiasi problema di pura routine che si verifichi in questa fase importantissima che possa rischiare di condurre ad un Safe Mode sia ignorato. Il Safe Mode infatti, quando entra in funzione, per motivi di sicurezza disabilita una serie di sistemi a bordo, tra cui il sistema propulsivo, e non si vuole rischiare di mancare l’unica occasione che TGO ha a sua disposizione per non mancare il bersaglio.

Un’altra importante conferma è giunta oggi da ESOC, e cioè che il lander Schiaparelli ha correttamente inviato alcuni segnali di telemetria a TGO subito dopo il rilascio, per poi entrare in ibernazione come pianificato mentre si allontanava dall’orbiter.

17/10 – 05:15 CEST: Questa mattina alle 04:42 CEST ExoMars/TGO  ha completato correttamente la manovra per innalzare la sua orbita.  Senza tale aggiustament0 l’orbiter avrebbe seguito la stessa traiettoria di Schiaparelli, rimanendo in rotta di collisione con Marte. L’accensione del motore principale di TGO è durata 1 minuto e 46 secondi ed ha alzato l’orbita di svariate centinaia di chilometri in allontanamento dal pianeta rosso posizionandosi correttamente per l’inserimento in orbita pianificato per mercoledì. Il segnale di TGO è stato riacquisito poco dopo le 05:00 CEST.

16/10 – 18:45 CEST: È stato ristabilito con successo il collegamento telemetrico con ExoMars/TGO attraverso l’antenna da 35 metri di diametro di Malargüe, Argentina. ESA ha anche comunicato l’ora ufficiale del rilascio di Schiaparelli, le 14:42 GMT (16:42 CEST), esattamente come pianificato.

Oggi, tre giorni prima che la forza di gravità farà sì che ExoMars 2016 faccia il suo arrivo su Marte, Schiaparelli (conosciuto anche come EDM – Entry, Descent & landing demonstrator Module) si è separato dalla “nave madre” TGO e si trova ora in rotta su una traiettoria balistica verso la superficie del pianeta Marte per un atterraggio morbido nella zona equatoriale conosciuta come Meridiani Planum.

Immediatamente dopo la manovra di distacco c’è stato un momento di tensione nella sala di sala controllo di ESOC a Darmstad, Germania. Nonostante la portante del segnale radio fosse ricevuta senza problemi a Terra, la telemetria non sembrava presente. Dopo aver lavorato al problema (le cui cause non sono state ancora comunicate) la piena operatività del sistema è stata ripristinata nel corso del tardo pomeriggio.

Ecco il video con la diretta trasmessa da ESOC.

16/10 – 17:27 CEST: Il Direttore di volo di ExoMars , Michel Denis, ha confermato l’avvenuta separazione di Schiaparelli da TGO, e che il segnale radio portante dell’orbiter è stato nuovamente acquisito. La certezza della corretta esecuzione della manovra è giunta dallo studio dello spostamento doppler del segnale radio portante, ricevuto dal Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) di Pune, India.

16/10 – 16:42 CEST: Schiaparelli è ora separato da TGO. È questo infatti il momento preparato nella timeline di bordo per l’inizio della manovra.

16/10 – 15:50 CEST: Dalla Main Control Room di ESOC il Flight Control Team sta seguendo la fine del cambio di assetto di  ExoMars/TGO necessario a posizionare la sonda in modo corretto per la prossima separazione di Schiaparelli. La telemetria viene ricevuta senza problemi da una delle tre antenne da 35 metri di ESA, New Norcia, in Australia. Il momento programmato per la divisione del lander e della nave madre è per le 16:42 CEST.

16/10 – 13:25 CEST: Ha avuto ufficialmente inizio la timeline! Il team di controllo in ESOC è occupato a monitorare la sequenza di eventi programmata per oggi. ExoMars/TGO e Schiaparelli sono perfettamente funzionanti. Poco fa il lander è stato acceso e gli ingegneri stanno studiando la telemetria, che riporta valori perfettamente nominali. Tra poco ExoMars inizierà una delicata manovra di rotazione, posizionandosi in modo corretto per la separazione di Schiaparelli programmata per le 16:42 CEST.

Alle 16.31 la modulazione della telemetria sul segnale portante cesserà, e solo la pura frequenza di base sarà monitorata per avere conferma dell’avvenuto distacco del lander. A causa della distanza Terra-Marte le informazioni dal pianeta rosso ci arriveranno con 9 minuti e 34 secondi di ritardo.

16/10 – 10:10 CEST: Oggi Schiaparelli, ancora saldamente aggrappato a ExoMars/TGO, verrà acceso in modo da poter verificare che tutti i sistemi funzionino in modo nominale.  Un team di esperti di Thales Alenia Space presenti in ESOC lavorerà per verificare i comandi precaricati a bordo di TGO e di Schiaparelli, che li guideranno nella sequenza di eventi che porterà alla separazione delle due componenti di ExoMars 2016.

 

 

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