Nessuna telemetria in diretta per l’atterraggio di MSL/Curiosity?

Un approfondito articolo di William Harwood sulle pagine di SpaceFlightNow.com ci informa di come un incidente tecnico al satellite per telecomunicazioni Mars Odissey, attualmente in orbita marziana, potrebbe rendere i famosi “sette minuti di terrore” dell’atterraggio di MSL sul suolo del pianeta rosso una fase del tutto “cieca” per i tecnici riuniti al centro controllo missione presso il Jet Propulsion Laboratory.

Anche se la mancata osservazione in “diretta” (in realtà i dati arrivano in differita di 15 minuti circa!) non avrà alcuna conseguenza sulla capacità del Rover di eseguire in modo assolutamente autonomo i vari passi necessari alla discesa e all’atterraggio, la notizia del buon esito (o meno) di tutta la procedura arriverà in grande ritardo rispetto a quanto programmato.

Il “touchdown” sulle sabbie del cratere Gale dovrebbe avvenire alle 7:17 del mattino ora italiana di venerdì 6 agosto 2012.  A causa della distanza tra la Terra e Marte, pari per quel giorno a circa 248.000.000 di Km, la prima finestra di comunicazione possibile non avverrebbe prima delle 7.31.

il cratere Gale

Il cratere Gale, su Marte
Credit: NASA, JPL-Caltech, ASU

“La sonda Odissey ha subito il guasto di una delle sue ruote di reazione (1)  alcune settimane fa”, ha dichiarato al proposito Doug McCuistion, direttire del programma Mars Exploration della NASA. “Si tratta di un evento del tutto inaspettato. Le ruote di reazione sono utilizzate per variare l’assetto dei veicoli spaziali nel cosmo. Ancora non abbiamo compreso le cause del problema, ma fortunatamente abbiamo a bordo diversi sistemi di backup”.

Il rover Mars Science Laboratory, ribattezzato “Curiosity”, è una delle più costose e tecnologicamente impegnative missioni interplanetarie mai tentate. Nel corso dei due anni di operatività previsti, il robot semovente a propulsione nucleare esplorerà il cratere Gale e tenterà la scalata di un domo centrale alto circa 4.800 metri, utilizzando un sofisticato insieme di strumenti scientifici che aiuteranno gli studiosi a comprendere meglio la storia di Marte e se questo pianeta abbia mai ospitato le condizioni adatte alla vita.

L'evoluzione della specie

L’evoluzione della specie. Le dimensioni del MSL a confronto con quelle dei suoi predecessori, il Mars Exploration Rover ed il Sojourner (C) NASA/JPL

Con il suo peso di una tonnellata, Curiosity ha le dimensioni di una piccola utilitaria, troppo abbondanti per consentire il riutilizzo della ben collaudata tecnica degli airbag per la fase di atterraggio. Di fronte a questa sfida gli ingegneri hanno ideato un  meccanismo del tutto nuovo, ribattezzato “sky crane”, cioè gru del cielo. Un vero e proprio rovesciamento della prospettiva, dal momento che invece di montare il rover sopra un modulo di atterraggio, questa volta il robot è montato al di sotto. Quando il lander si avvicinerà alla superficie, per prima cosa taglierà il cavo che lo lega al paracadute, proseguendo poi la frenata grazie all’azione di alcuni motori a razzo. Infine, raggiunta una quota prestabilita, Curiosity verrà letteralmente calato dal modulo di atterraggio al suolo tramite alcuni cavi metallici lunghi 7 metri e mezzo, posando le sue sei ruote sulla rossa polvere di Marte. Tagliati i cavi, il modulo di discesa utilizzerà i suoi razzi per allontanarsi da Curiosity, concludendo il suo viaggio in modo sicuro a debita distanza.

Anche gli ingegneri che hanno progettato e realizzato lo sky crane si sono detti  “piuttosto nervosi e ansiosi”, secondo le parole del responsabile del progetto Pete Theisinger, uno stato d’animo che non potrà che essere amplificato dalla possibile mancanza di dati telemetrici in “tempo reale” durante le fasi dell’atterraggio.

Nei momenti cruciali dell’arrivo di Curiosity la Terra si troverà sotto l’orizzonte marziano, impedendo comunicazioni radio dirette tra il rover e il centro di controllo in California. Anche se la rotta di avvicinamento era stata studiata per consentire a vari satelliti già in orbita marziana di osservare le delicate fasi di ingresso in atmosfera, uno solo di questi era in grado di fare da ripetitore in diretta dei segnali telemetrici, appunto Mars Odissey.

Un’altra sonda NASA, la Mars Reconnaissance Orbiter, registrerà i segnali della telemetria per tutta la durata della manovra e anche per alcuni minuti dopo l’arrivo, ma non è in grado di ristrasmetterli “al volo” e quindi riuscirà a comunicarli a Terra con un ritardo di alcune ore. Anche la sonda europea Mars Express osserverà l’ingresso in atmosfera di Curiosity, ma la sua posizione gli impedirà di vedere la fase finale.

Se Odissey si trovasse quindi fuori posizione per il relay dei dati in tempo reale, il satellite si troverebbe a volare comunque sopra la zona del landing pochi minuti doopo l’atterraggio, e a quel punto le trasmissioni provenienti dal rover potranno essere ripetute verso la Terra confermando lo stato di salute di Curiosity. Ma con la ruota a reazione guasta le possibilità di effettuare manovre orbitali precise sono compromesse, quindi anche questa seconda ipotesi dipenderà dall’assetto di Odissey il prossimo 6 agosto. Se non fosse nei limiti sperati, non resterà che attendere il passaggio sul posto della Mars Express per scoprire se il nuovo robot marziano è sopravvissuto.

“Tutto dipende da come Odissey si muoverà nella sua orbita”, ha affermato Theisinger. “Se riusciremo a riportare con successo Odissey nella sua corretta posizione, e se il collegamento radio UHF tra Odissey e Curiosity avverrà senza imprevisti, allora intorno all’1:31 (ora della costa est, le 7:31 italiane del 6 agosto. ndr) potremo aspettarci di sentire segnali che confermeranno che siamo atterrati con successo”.

Come accennato, la mancanza di dati telemetrici in diretta non comprometterà la capacità del rover di calcare le rosse pianure di Marte, tuttavia in caso di problemi con la Odissey sarà una vera sfida far comprendere a molti giornalisti la motivazione della mancanza di conferme, specie se l’attesa si protrarrà per diverse ore, evitando il diffondersi di pessimismi immotivati.

Non ci resta che attendere il proseguo del volo, tenendo presente che il giorno del landing si darà il via ad un complesso gioco di domino, dove tutti i pezzi dovranno cadere al momento giusto e nell’ordine giusto, portando il più complesso rover mai progettato nella storia dell’esplorazione spaziale da 21.000 km/h a zero in sette minuti.

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Marco Zambianchi

Spacecraft Analyst per la missione Gaia presso ESA/ESOC, è fondatore di ForumAstronautico.it, e co-fondatore di AstronautiCAST. Conferenziere di astronautica al Planetario di Lecco fino al 2012, scrive ora su AstronautiNEWS ed è Presidente dell'associazione ISAA.