ESA verso Marte: ancora da perfezionare i paracadute di Rosalind Franklin

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Il test del paracadute da 35 metri di Rosalind Franklin svoltosi nel marzo 2018 – Credits: ESA/I.Barel

Il sistema di paracadute che rallenterà il rover Rosalind Franklin Exomars nella sua discesa verso la superficie marziana ha completato il primo test completo ad alta quota dopo l’incorporazione delle modifiche decise in seguito alla poco fortunata campagna di prove che ha avuto luogo lo scorso anno.

L’estrazione dei paracadute e la fase di decelerazione sono avvenute come da programma, il veicolo di test è atterrato senza danni e i paracadute sono stati recuperati. Tuttavia sono stati rilevati alcuni danni alla calotta, sintomi della necessità di porre ulteriori attenzioni alle fasi iniziali del gonfiaggio, al fine di migliorarle ulteriormente.

Schema della sequenza di dispiegamento del paracadute – Credits: ESA

«Atterrare su Marte è estremamente difficile, non ci sono margini di errore» ha dichiarato il Leader del Programma ExoMars Francois Spoto. «Gli ultimi test rappresentano un buon passo avanti ma non ancora il livello di perfezione cui stiamo puntando. Per questo motivo useremo la grande quantità di dati che abbiamo raccolto per raffinare il nostro approccio, pianificare ulteriori test e restare in corsa per lanciare nel settembre 2022».

Il test, condotto in Oregon, Stati Uniti, era inizialmente programmato per marzo 2020, ma poi è stato ritardato da una serie di fattori sfavorevoli: le restrizioni per la pandemia di COVID-19, una vasta serie di incendi boschivi e condizioni di vento non adatte hanno consentito di volare solo lo scorso 9 novembre.

I dettagli del volo di prova

Il veicolo di prova è stato portato alla quota di 29 chilometri da un pallone stratosferico, dal quale poi si è sganciato per iniziare la sequenza di apertura dei paracadute. Il primo paracadute principale era dotato di una sacca contenitiva migliorata e di rinforzi in kevlar attorno al foro apicale. Il secondo paracadute principale presentava diversi anelli di rinforzo e una sacca contenitiva migliorata, ma non ancora le nuove e più resistenti funicelle il cui uso è programmato per il futuro. In particolare, gli anelli di rinforzo sono stati introdotti come contromisura alle disastrose lacerazioni osservate nelle prove del 2019. Un nuovo test del secondo paracadute principale, questa volta completo di tutti i miglioramenti, è programmato presso il centro sperimentale della Swedish Space Corporation Esrange di Kiruna, Svezia, a metà 2021.

La timeline del test del 9 novembre è stata pienamente rispettata in tutte le sue fasi principali. Durante l’ispezione post-volo sono stati osservati quattro strappi nella calotta del primo paracadute principale e uno nel secondo. Il danno sembra essersi manifestato nei primi momenti del gonfiaggio, e non aver prodotto effetti sulla discesa.

Ecco un video ESA risalente allo scorso dicembre, che mostra il test del meccanismo di estrazione dei paracadute dalle sacche di contenimento.

Il team di ESA sta ora analizzando tutti i dati raccolti con l’obiettivo di determinare quali ulteriori sviluppi e miglioramenti siano necessari per i prossimi test. Il piano prevede la realizzazione di ulteriori campagne di volo nella prima metà del 2021, al fine di certificare il design del paracadute in vista del lancio di settembre 2022 e soprattutto dell’atterraggio di Rosalind Franklin su Marte nella zona di Oxia Planum.

I test ad alta quota sono fondamentali per il processo di certificazione, in quanto solo in quell’ambiente le caratteristiche dell’atmosfera terrestre sono sufficientemente simili a quelle della rarefatta controparte marziana. Le prove sono organizzate e condotte da un team composto dall’ESA e da importanti aziende del settore aerospaziale quali Thales Alenia Space Italia (prime contractor), Thales Alenia Space Francia, Vorticity (progettisti dei paracadute e analisti dei dati raccolti) e Arescosmo (fabbricanti dei paracadute e delle relative sacche).

Come atterrerà su Marte Rosalind Franklin?

Il rover marziano Rosalind Franklin costruito da ESA e la piattaforma di superficie Kazačok di fabbricazione russa sono incapsulati in un modulo di discesa che sarà portato su Marte da uno specifico modulo di crociera. Il modulo di discesa è equipaggiato con due paracadute, ciascuno dotato del suo paracadute pilota, che ne rallenteranno la caduta verso la superficie. Dopo che il semplice attrito atmosferico avrà rallentato il modulo da 21.000 km/h a “soli” 1.700 km/h, il computer di bordo darà il via all’apertura del primo paracadute principale. Circa 20 secondi dopo, a una velocità ormai scesa a 400 km/h, sarà la volta del secondo paracadute principale. La fune di collegamento tra modulo di discesa e paracadute sarà tagliata alla quota di 1 km dal suolo, quando a entrare in funzione saranno i retrorazzi. Saranno questi propulsori, infatti, a gestire la fase finale dell’atterraggio, fino al momento in cui Rosalind Franklin e la piattaforma Kazačok toccheranno le rosse sabbie marziane. L’intera sequenza durerà solo sei minuti.

Ecco queste fasi concitate presentate in un video di ESA.

Fonte: ESA

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Marco Zambianchi

Ground Systems Engineer presso ESA/ESOC, ha fatto parte dei Flight Control Team di INTEGRAL, XMM/Newton e Gaia. 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.

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