La seconda missione del programma ExoMars, il cui lancio è stato recentemente rinviato al 2022, sta utilizzando questo margine di tempo guadagnato per aggiornare alcuni strumenti del rover e per la pianificazione dei prossimi test sui paracadute in alta quota.
La nuova data di lancio, prevista fra agosto e ottobre 2022 darà quindi tempo agli ingegneri di effettuare delle riparazioni e delle sostituzioni sul rover di ExoMars denominato Rosalind Franklin.
I pannelli solari che aiuteranno il rover ad affrontare le gelide notti marziane, verranno rinforzati per il fatto che, dopo i test ambientali svoltisi all’inizio di quest’anno, sono state rilevate delle crepe. Presso gli stabilimenti di Airbus di Stevenage, nel Regno Unito, verranno installati dei nuovi sistemi di chiusura per rinforzare l’interfaccia fra i pannelli solari e le staffe di sostegno.
La rimanente parte del rover resta di fatto presso la Thales Alenia Space di Torino per le operazioni di manutenzione di routine, come la carica delle batterie e i controlli sulla pulizia. I controlli microbiologici molto stretti, sono fondamentali per impedire che dei contaminanti biologici terrestri possano raggiungere il Pianeta Rosso. Pertanto è necessario che anche ExoMars risponda ai requisiti di protezione planetaria per evitare dei falsi positivi nei rilievi scientifici, quella che gli scienziati chiamano forward contamination ovvero il trasferimento di forme di vita o di altri contaminanti dalla Terra a un altro corpo celeste.
Gli scienziati e gli ingegneri intendono sostituire alcune parti elettroniche secondarie del Mars Organic Molecule Analyser (MOMA), ovvero uno strumento in grado di rilevare molecole organiche e di svolgere indagini sull’origine potenziale, sull’evoluzione e sulla distribuzione della vita su Marte.
Anche lo spettrometro all’infrarosso ISEM (Infrared Spectrometer for ExoMars), andrà sostituito con uno di riserva, che ha dimostrato avere una migliore performance. ISEM analizzerà i minerali presenti sulla superficie di Marte.
Inoltre, una delle telecamere poste sulla sommità della trivella del rover, destinata ad acquisire immagini a colori ad alta risoluzione delle rocce e del suolo attorno a Rosalind, il Close-Up Imager (CLUPI), verrà sottoposta ad un aggiornamento di software.
«Gli strumenti godevano già di ottima salute, ma trovare il tempo per fare queste migliorie, è stato fantastico per la nostra missione scientifica su Marte» ha dichiarato Jorge Vago, scienziato del progetto di ExoMars per l’ESA.
I paracadute sono pronti per un altro test
Le nuove sacche per il contenimento e il rilascio dei paracadute della missione ExoMars, sono state dichiarate idonee per i test finali di lancio ad alta quota. Tuttavia, le restrizioni imposte dalla pandemia legata al nuovo coronavirus, hanno costretto il rinvio di questi ultimi test da maggio ad almeno settembre 2020. La campagna di test di estrazione dinamica è stata un successo. Il progetto aggiornato con delle linee più facilitate e una migliore estrazione della cupola del paracadute, hanno dimostrato di riuscire a evitare lacerazioni a una velocità di espulsione di 200 km/h, che è molto vicina alle velocità alle quali i paracadute verranno tirati fuori dalle proprie sacche durante la discesa sulla superficie di Marte.
«Il meticoloso ripiegamento di ogni paracadute all’interno della propria sacca è essenziale per garantire un suo corretto dispiegamento» ha illustrato Thierry Biancquaert, ingegnere capo dei sistemi di ExoMars. Basti pensare che la sola procedura di ripiegamento del paracadute principale, che con i suoi 35 metri di diametro sarà il più grande mai inviato su Marte, dura più di tre giorni.
Un totale di sei test svolti a terra hanno dimostrato un’estrazione pulita e senza problemi dei paracadute dai propri alloggiamenti, senza che essi abbiano subito danni da sfregamento, nel corso di una campagna di test svoltasi fra novembre 2019 e gennaio 2020 presso il Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, California. In precedenza, sempre nel 2019, erano stati svolti dei test ad alta quota che avevano però evidenziato dei danni critici a entrambe le calotte dei paracadute. I due paracadute, ciascuno con il proprio paracadute pilota per l’estrazione, sono fondamentali per rallentare il modulo di discesa di ExoMars prima dell’atterraggio sul Pianeta Rosso. In soli sei minuti, il modulo passerà da una velocità di circa 21.000 km/h nel corso del rientro atmosferico, all’atterraggio morbido, e quindi a velocità di discesa zero.
Rilascio impeccabile
I test a elevata velocità simulano la velocità di estrazione che i paracadute dovranno affrontare durante la fase di discesa, circa un paio di minuti prima del touchdown. Per svolgere questi particolari test è stato impiegato un cannone ad aria compressa, il quale ha “sparato” la sacca orizzontalmente, la quale ha espulso il paracadute proprio come dovrebbe succedere durante la missione.
«L’estrazione avviene in una frazione di secondo, e tutto succede molto rapidamente» ha spiegato Thierry.
L’ESA ha beneficiato dell’enorme esperienza che la NASA ha storicamente accumulato con la gestione dei paracadute. Questa cooperazione ha dato all’Europa la possibilità di poter accedere alle speciali attrezzature di prova del Jet Propulsion Laboratory, nonché alla possibilità di eseguire i test di estrazione con delle sessioni in rapida successione.
«È stata una vera sfida organizzare questa campagna così velocemente, assieme a tutti i partner coinvolti. Il supporto fornito dalla NASA è stato eccellente e utile alla validazione avvenuta con successo delle nuove sacche per il dispiegamento dei paracadute» ha concluso Thierry.
Volare più in alto
Il passo seguente, ovvero i test di sgancio ad alta quota presso il sito di prova in Oregon, dovrà attendere almeno fino al prossimo settembre. Questo genere di test richiede una complessa logistica e delle condizioni meteo molto particolari con dei range ristretti, per garantire la sicurezza dei voli.
Il paracadute da testare, inserito nel suo apposito contenitore e montato sul veicolo per la prova di sgancio, verrà portato a una quota di 30 km con un pallone stratosferico a elio. Un impulso inviato da terra comanderà il rilascio del veicolo che cadrà in volo libero fino all’inizio della sequenza di espulsione del paracadute, in condizioni di pressione simili a quelle che il lander incontrerà nella tenue atmosfera marziana. Questi test dovranno dimostrare la capacità dei paracadute principali di dispiegarsi in maniera perfetta dalle proprie sacche, e di sostenere i carichi conseguenti alla loro apertura senza lacerarsi.
ExoMars molto in breve
Il programma ExoMars è uno sforzo congiunto fra la Roskosmos State Corporation e l’ESA, e oltre alla missione in partenza nel 2022, esso ha incluso il Trace Gas Orbiter lanciato nel 2016. Il TGO sta sia inviando dati scientifici importanti ottenuti dalla sua strumentazione scientifica di costruzione russa ed europea, che ritrasmettendo i dati provenienti dal rover Curiosity e dal lander InSight entrambi della NASA. Esso fungerà anche da ripetitore per i dati della missione ExoMars 2022 quando arriverà su Marte.
Fonte: ESA
