ESA al lavoro sulle zampe di Rosalind Franklin

Gli ingegneri europei stanno testando in varie condizioni di altezza e velocità, le quattro zampe del modulo di discesa di ExoMars, su di un terreno marziano simulato.

Le zampe di atterraggio sono un meccanismo cruciale, assieme ai paracadute, per il touchdown in sicurezza del rover Rosalind Franklin, della missione dell’ESA ExoMars, la cui partenza è prevista per il 2028 e che raggiungerà Marte nel 2030.

Per oltre un mese, le squadre di tecnici di Thales Alenia Space e Airbus hanno svolto dozzine di test di sgancio in verticale usando un modello a grandezza naturale della piattaforma di atterraggio del veicolo, presso le strutture di ALTEC, a Torino. Thales Alenia Space è la capocommessa del progetto, Airbus fornisce la piattaforma di atterraggio, mentre ALTEC mette a disposizione il suo supporto tecnico.

Le zampe leggere ed estendibili, sono equipaggiate con ammortizzatori per smorzare il momento dell’impatto con il suolo, oltre che con sensori per rilevare l’effettivo contatto con la superficie marziana. La spagnola Sener ha progettato e costruito le zampe di atterraggio, assieme al sistema di separazione e ai componenti del sistema della trivella del rover. Nel corso delle simulazioni, le quattro zampe hanno replicato la struttura e le dimensioni di quelle che voleranno verso Marte.

Prendendo in considerazione ogni possibile scenario di atterraggio, i tecnici si stanno preparando alle varie eventualità, come un landing su di un pendio inclinato o sulla sommità di un masso.

«L’ultima cosa che vogliamo per la piattaforma, è che si ribalti quando raggiunge la superficie marziana. Questi test ci hanno confermato la sua stabilità all’atterraggio», ha dichiarato Benjamin Rasse, responsabile del modulo di discesa di ExoMars per l’ESA.

Un altro obiettivo di questa campagna di simulazioni svolte in ALTEC è stato la verifica del comportamento dei sensori di touchdown. Nella fattispecie, si tratta di un sistema installato in ciascuna zampa del lander che rileva quando il modulo di discesa si sta posando sulla superficie, decretando lo spegnimento dei motori dopo l’atterraggio morbido.

Il sistema impiega un determinato intervallo di tempo per disattivare i propulsori dopo l’avvenuto contatto. Se i motori non si spengono nel momento ideale, gli efflussi dei gas esausti potrebbero sollevare polvere e scagliare tutto intorno detriti del suolo, col rischio sia di danneggiare il modulo di atterraggio sia di causare il ribaltamento di Rosalind Franklin.

«L’intenzione è quella di ridurre il tempo di spegnimento ad un batter d’occhio, a non più di 200 millisecondi dopo il contatto con il suolo. Siamo lieti di annunciare che questi sensori critici stanno operando ampiamente entro i limiti per un atterraggio sicuro», ha concluso Rasse. Nel corso di una decina di prove, gli ingegneri hanno cambiato la velocità e la quota di sgancio di alcuni centimetri.

Queste prime serie di test hanno fatto atterrare il modello sia su superfici dure che su superfici morbide; queste ultime composte da un materiale polveroso simile al suolo del pianeta rosso, il quale è già stato impiegato per le prove di mobilità del rover Rosalind Franklin.

Nei prossimi mesi la piattaforma verrà sganciata da una slitta in movimento a velocità diverse al fine di testare la stabilità del sistema in caso di atterraggio inclinato. Questa nuova tipologia di prove richiede degli aggiornamenti relativi alla sicurezza sia presso le strutture di ALTEC, che riguardo il personale addetto alla campagna.

Le registrazioni delle telecamere ad alta velocità, i dati rilevati da sensori, accelerometri e laser installati sul modello di test verranno inviati al computer del lander di ExoMars. Infine, un apposito algoritmo simulerà diversi scenari di atterraggio su Marte.

Fonte: ESA