ExoMars: prosegue la preparazione per il lancio di TGO e Schiaparelli

Al Cosmodromo di Bajkonur, in Kazakistan, i tecnici ESA hanno unito insieme i due principali protagonisti della prima missione ExoMars, l’orbiter TGO e il lander EDM Schiaparelli, fabbricato e sviluppato in Italia.

La preparazione della missione prosegue a ritmo serrato, il lancio a bordo di un razzo russo è previsto per il prossimo mese; sarà la prima di due missioni del programma ExoMars che prevede anche il lancio di un rover nel 2018, o nel 2020; si tratterà della prima missione ESA verso Marte dal 2003.

Immagine artistica di TGO, Schiaparelli e del rover su Marte.

L’orbiter TGO.

Il Trace Gas Orbiter (TGO) si concentrerà essenzialmente sullo studio dell’atmosfera di Marte, con lui decollerà anche il lander Entry, Descent and Landing Demonstrator Module (EDM) Schiaparelli, che dovrebbe diventare a tutti gli effetti la prima piattaforma europea ad operare sul terreno del pianeta rosso.
L’atterraggio è previsto per il mese di ottobre e avverrà quasi 13 anni dopo il fallito tentativo di atterraggio del lander britannico Beagle 2, perso durante la fase di discesa il 25 dicembre 2003. Recentemente le immagini del Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), di NASA, hanno mostrato la sonda apparentemente intatta sul terreno di Marte; gli esperti che hanno analizzato le fotografie ipotizzano che i pannelli solari di Beagle 2 non si siano dispiegati correttamente bloccando così l’antenna che avrebbe dovuto permettere di comunicare con la Terra.

Il lander EDM Schiaparelli.

Schiaparelli, un po’ più grande di Beagle 2, è dotato di una avionica avanzata, di propulsori di navigazione, di un radar di guida e di un paracadute supersonico, fabbricato anch’esso in Europa.

Un gruppo di tecnici di ESA e Thales Alenia Space, costruttrice dei due veicoli, è al lavoro su di essi fin dal loro arrivo da Torino lo scorso dicembre. Il lander è stato caricato con circa 45 kg di propellente (idrazina) e con l’elio, necessario per la pressurizzazione dei 3 serbatoi principali. L’idrazina alimenterà nove piccoli thruster, che verranno utilizzati durante la fase di discesa nell’atmosfera. I propulsori di frenata si attiveranno ad una quota di circa 1.3 km, dopo che due paracadute supersonici avranno rallentato adeguatamente il lander; i razzetti si spegneranno quando il radar di bordo rilaverà il terreno a 2 metri di distanza.
Un guscio protettivo in fibra di carbonio attutirà l’impatto con il terreno, dopodiché Schiaparelli attiverà la stazione meteo ed inizierà ad inviare a Terra i dati per almeno otto giorni, fino all’esaurimento delle batterie. Il lander atterrerà nella zona di Meridiani Planum, due gradi a sud dell’equatore, nel pieno della stagione delle tempeste di sabbia; ciò costituisce una occasione unica per caratterizzare questi peculiari eventi e l’ambiente polverso di Marte. Inizialmente la Russia avrebbe dovuto contribuire al lander fornendo un generatore RTG da 100 W che avrebbe permesso di tenere in vita il lander per un intero anno marziano, tuttavia a causa delle complesse regole e procedure in materia di esportazione è stato successivamente deciso di ridimensionare il progetto optando per batterie elettriche standard.

Schiaparelli, dal peso complessivo di 600 kg, è considerato un dimostratore tecnologico, avrà come obbiettivo primario testare e verificare le tecnologie che equipaggeranno il rover del progetto ExoMars, che dovrebbe essere lanciato non prima di maggio 2018.

La preparazione dell’orbiter e del lander è avvenuta rigorosamente in camera pulita per evitare che contaminanti e microbi possano raggiungere Marte insieme alle sonde sette mesi dopo al lancio. Siccome il cosmodromo di Bajkonur non dispone delle strutture e della strumentazione necessaria a garantire il livello di protezione planetaria richiesto dagli standard internazionali si è reso necessario portare sul luogo degli equipaggiamenti appositi dall’Europa.

Il 12 febbraio il lander Schiaparelli è stato installato sopra al Trace Gas Orbiter, il collegamento meccanico avviene attraverso 27 bulloni e un piccolo modulo di separazione fra i due (Main Separation Assembly – MSA). Tre giorni prima dell’arrivo in orbita marziana, il 16 ottobre 2016, il lander si separerà dall’orbiter grazie ad alcune molle di rilascio (Non-Explosive Actuators – NEA).

L’installazione del lander Schiaparelli sopra l’orbiter.

Il 13 febbraio i due veicoli sono stati uniti elettricamente, i giorni successivi sono stati dedicati alla verifica del collegamento e del funzionamento di tutti i sistemi.
I tecnici di Airbus Defense and Space, responsabili dello scudo termico del lander, hanno poi potuto installare gli ultimi tre pannelli protettivi fabbricati in Norcoat Liège, un materiale ablativo composto da resina, sughero e da una struttura a sandwich in carbonio. I pannelli sono stati installati solo successivamente perché altrimenti avrebbero nascosto i supporti di aggancio delle gru utilizzate per il montaggio dell’EDM sopra l’orbiter nella configurazione di lancio. Schiaparelli incontrerà temperature fino a 1850°C durante l’ingresso in atmosfera.
Il 17 febbraio è stato eseguito l’ultimo test di verifica dei sistemi di bordo (SVT-2b) con un collegamento remoto con l’European Space Operations Centre (ESOC).
Nei prossimi giorni si procederà al carico di circa 2300 kg di propellente nei serbatoi dell’orbiter.
Dopo il carico dei propellenti il duo verrà unito allo stadio Breeze M e al razzo Proton; la coppia di veicoli al momento del lancio peserà circa 4300 kg ed sarà alta più di tre metri.

Il Trace Gas Orbiter e Schiaparelli nella configurazione di lancio.

Mentre Schiaparelli punterà verso Marte, l’orbiter TGO sfrutterà una serie di manovre di aerobreaking per rallentare e perdere quota fino ad immettersi in un’orbita circolare a 400 km dalla superficie del pianeta. L’obbiettivo primario dell’orbiter è lo studio dell’atmosfera di Marte e in particolare del metano e delle tracce di altri gas. L’orbiter inoltre fungerà da ripetitore per i dati e i comandi di Schiaparelli e degli altri veicoli sul suolo marziano.

ESA ha deciso di collaborare con l’agenzia spaziale russa per questa missione dopo che NASA si è ritirata a causa della mancanza di fondi.

Il lancio è previsto al momento per le 9:31 (UTC) del 14 marzo, la finestra di lancio durerà 12 ore.

Sul sito della missione è disponibile una ricca galleria con le immagini della preparazione di TGO e Schiaparelli.

Fonte: ESA.