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ExoMars: aggiornamenti al rover e nuovi test del paracadute

18 maggio 2020
La seconda missione ExoMars dell'ESA, prevista per il lancio sul Pianeta Rosso nel 2022, sta sfruttando il nuovo tempo a disposizione per aggiornare alcuni degli strumenti del rover e prepararsi ai successivi test del paracadute ad alta quota.

La nuova data di lancio che si profila all'orizzonte sta consentendo un margine più ampio per le sostituzioni e le riparazioni del rover "Rosalind Franklin" della missione ExoMars, inizialmente prevista per quest'anno e successivamente slittata al 2022 a causa dell'epidemia di coronavirus.
I pannelli solari che aiuteranno il rover a sopravvivere alle fredde notti marziane saranno rinforzati. Dopo aver rilevato alcune crepe durante i test ambientali all'inizio di quest'anno, saranno installati nuovi dispositivi di fissaggio per rafforzare l'interfaccia tra i pannelli e le staffe di supporto presso le strutture Airbus a Stevenage, nel Regno Unito. Il modulo di volo del rover è rimasto invece presso la Thales Alenia Space a Torino, in Italia, per le operazioni di manutenzione ordinaria, come la carica della batteria e i controlli di pulizia. Controlli microbiologici rigorosi sono fondamentali per assicurare che ExoMars non introduca contaminazione terrestre sul Pianeta Rosso. Questo per rispettare i severi requisiti di protezione planetaria ed evitare falsi positivi nelle misurazioni scientifiche - ciò che gli scienziati definiscono una "contaminazione diretta".
Gli Scienziati e gli ingegneri stanno cercando inoltre di sostituire la scatola elettronica secondaria sul Mars Organic Molecule Analyzer, MOMA, uno strumento in grado di rilevare molecole organiche e studiare così la potenziale origine, evoluzione e distribuzione della vita su Marte.
Lo spettrometro a infrarossi che analizzerà i minerali sulla superficie, ISEM, potrebbe anche essere sostituito con un modello tenuto di riserva che ha dato prestazioni migliori mentre una delle telecamere poste in cima al trapano del rover progettata per acquisire immagini a colori e ad alta risoluzione delle rocce e del terreno circostante - la Close-Up Imager, o CLUPI - sta avendo un aggiornamento del software.
"Gli strumenti erano già in gran forma, ma aver trovato il tempo per apportare questi miglioramenti è fantastico per la nostra missione scientifica su Marte", afferma Jorge Vago, scienziato del progetto ExoMars dell'ESA.

Paracadute pronti ai test di discesa

Le nuove sacche di distribuzione per i paracadute della missione ExoMars sono pronti per i test finali di caduta da un'alta quota. Tuttavia, le restrizioni ai viaggi in risposta alla pandemia di coronavirus hanno costretto a rinviare questi test da maggio a non prima di settembre 2020.
Nel frattempo la campagna di test di estrazione dinamica è stata un successo: il design aggiornato, con linee più tenui e la cupola di uscita, ha dimostrato di evitare problemi a una velocità di estrazione di 200 km/h, simile alle alte velocità con cui i paracadute verranno estratti dalle loro sacche durante la discesa verso la superficie di Marte.
"La meticolosa piegatura di ciascun paracadute all'interno della sua borsa è essenziale per garantire un corretto spiegamento", spiega Thierry Blancquaert, leader del team di ingegneria dei sistemi spaziali ExoMars. Solo la piegatura del secondo paracadute principale, che con 35 metri di diametro sarà il più grande che abbia mai volato su Marte, richiede più di tre giorni. Un totale di sei test a terra hanno visto l'estrazione perfetta dei paracadute dalle loro borse, senza danni da attrito, durante la campagna di test svoltasi tra novembre 2019 e gennaio 2020 presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA in California, negli Stati Uniti.
Questi test hanno seguito i test di caduta ad alta quota nel 2019, durante i quali sono stati osservati danni critici a entrambi i paracadute.
I due paracadute - ciascuno con il proprio scivolo pilota per l'estrazione - sono fondamentali per rallentare il modulo di discesa ExoMars prima di atterrare sul Pianeta Rosso. In soli sei minuti, il modulo passa dai circa 21000 km/h durante l'ingresso atmosferico a un atterraggio morbido in superficie.

Un rilascio impeccabile

I test ad alta velocità hanno imitato la velocità di estrazione che i paracadute sperimenteranno durante la fase di discesa appena un paio di minuti prima del touchdown. Un cannone ad aria compressa ha sparato la borsa in orizzontale, rilasciando il paracadute proprio come accadrà durante la missione.
"L'estrazione richiede una frazione di secondo, tutto avviene molto rapidamente", afferma Thierry.
L'ESA ha beneficiato dell'esperienza pratica con i paracadute della NASA, la cooperazione ha consentito all'Europa di accedere a speciali apparecchiature di test presso il Jet Propulsion Laboratory e l'opportunità di eseguire numerosi tentativi di estrazione dinamica in brevissimo tempo.
"È stata una vera sfida organizzare questa campagna in modo rapido e con tutti i partner del settore coinvolti. Il supporto fornito dalla NASA è stato eccellente e strumentale al successo delle nostre nuove sacche per il paracadute", aggiunge Thierry.

Per volare sempre più in alto

Il prossimo passo, i test di caduta ad alta quota che saranno tenuti in una campagna specifica in Oregon, negli Stati Uniti, dovrà attendere fino alla fine di settembre 2020. Questo tipo di test richiede una logistica complessa e delle condizioni meteorologiche molto rigide per consentire la sicurezza del volo.
Il paracadute di prova incorporato nel suo contenitore e montato su un veicolo di test, sarà sollevato ad un'altitudine di quasi 30 km con un pallone stratosferico ad elio. Questo veicolo di test di caduta verrà rilasciato da un comando a distanza e scenderà in caduta libera fino a quando la sequenza del paracadute di prova verrà iniziata una volta raggiunte le condizioni di pressione simili all'immersione nella sottile atmosfera marziana.
Questi test dovrebbero dimostrare la capacità dei principali paracadute di dispiegarsi senza problemi dai loro sacchi e di sostenere la pressione del gonfiaggio senza strapparsi.

fonti: ESA

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