Un passo avanti nei test del paracadute di ExoMars
Il sistema di paracadute che aiuterà a consegnare il rover di ExoMars, Rosalind Franklin, su Marte, ha completato la prima prova di caduta da un'altezza elevata con gli elementi riprogettati a seguito dei due insuccessi nei test dello scorso anno. L'estrazione del paracadute e la decelerazione sono avvenute come previsto, il veicolo di prova è atterrato in modo sicuro e i paracadute di prova sono stati recuperati. Tuttavia, si è verificato qualche danno alla calotta, indicando un processo di gonfiaggio troppo anticipato come obiettivo per ulteriori miglioramenti.
"Atterrare su Marte è estremamente difficile, non c'è spazio per l'errore", ha commentato il capo squadra del programma ExoMars Francois Spoto. "L'ultimo test ha rappresentato un bel passo avanti, ma non è ancora il perfetto risultato che stiamo cercando. Pertanto, utilizzeremo gli ampi dati di test che abbiamo acquisito per affinare il nostro approccio, pianificare ulteriori prove e per restare in pista per il lancio a settembre 2022".
Profilo del paracadute
Il rover Rosalind Franklin e la piattaforma di superficie Kazachoc sono incapsulate all'interno di un modulo di discesa che sarà trasportato su Marte da un modulo di trasporto. Il modulo di discesa è fornito di due paracadute – ciascuno con il suo scivolo pilota per il dispiegamento – per aiutarlo a decelerare prima dell'atterraggio su Marte. Quando l'attrito dell'atmosfera avrà rallentato il modulo di discesa da 21.000 km/h circa a 1.700 km/h, il primo paracadute verrà aperto. Circa 20 secondi più tardi, intorno ai 400 km/h, si aprirà il secondo paracadute. A seguito della separazione dei paracadute a un chilometro circa sopra la superficie, i motori di frenata entreranno in gioco per consegnare in sicurezza la piattaforma di atterraggio sulla superficie di Marte. L'intera sequenza, dall'entrata in atmosfera all'atterraggio, impiega appena sei minuti.
L'intero sistema di discesa del paracadute necessita di test e di verifiche a Terra, per i quali il test di caduta da grandi altezze gioca un ruolo essenziale nell'aiutare a rappresentare la bassa pressione atmosferica su Marte – un aspetto vitale quando si prende in considerazione il gonfiaggio del paracadute.
Nuovo ciclo di test da alte altitudini
Il test condotto dall'Oregon, Stati Uniti d'America, è stato rimandato da marzo 2020 a causa delle restrizioni dovute a COVID-19, a incendi boschivi e a condizioni meteo non favorevoli. La ripianificazione logistica e le condizioni meteo compatibili hanno infine permesso di condurre il test il 9 novembre.
La configurazione del test ha visto il sollevamento del veicolo di prova di caduta a un'altezza di 29 km a bordo di un pallone stratosferico, o pallone sonda.
Il primo paracadute principale è stato arricchito di una sacca da paracadute e di un rinforzo in Kevlar intorno all'orlo di sfiato del paracadute (il naturale foro di ventilazione al centro del paracadute). Il secondo paracadute principale è stato modificato con diversi anelli e una rinnovata sacca da paracadute, ma non con linee di rinforzo del paracadute, che tuttavia sono in programma. Il secondo paracadute completamente aggiornato sarà utilizzato in un test di caduta presso la struttura svedese Swedish Space Corporation Esrange a Kiruna, Svezia, a metà 2021. Gli anelli di rinforzo sono stati introdotti per aiutare a prevenire i drammatici strappi delle calotte verificatisi durante i test nel 2019.
La cronologia dell'ultimo test, comprese estrazione e decelerazione, è andata esattamente come da programma. Tuttavia, quattro strappi nella calotta del primo paracadute principale e una nel secondo paracadute principale sono state notate dopo il recupero. Il danno sembra essersi verificato all'inizio del gonfiaggio, altrimenti la discesa è stata regolare.
I team stanno ora analizzando i dati di test per stabilire ulteriori miglioramenti per i successivi test. La pianificazione è in corso per futuri test nella prima metà del prossimo anno, per 'qualificare' l'intero sistema del paracadute pronto al lancio a settembre 2022.
Una volta tranquillamente raggiunta la regione di Oxia Planum su Marte a giugno 2023, il rover Rosalind Franklin si allontanerà dalla piattaforma e comincerà la sua missione scientifica. Cercherà siti di interesse geologico dove trapanare sotto la superficie, per determinare se la vita sia mai esistita sul nostro pianeta vicino.
Tutte le attività di qualifica del paracadute sono gestite ed eseguite da un team congiunto che comprende l'ESA, TASinI (contraente principale), TASinF (PAS lead), Vorticity (disegno del paracadute e analisi dei test) e Arescosmo (produzione del paracadute e delle sacche).
Il programma ExoMars è uno sforzo congiunto tra ESA e Roscosmos. Oltre alla missione del 2022, comprende il Trace Gas Orbiter (TGO) lanciato nel 2016. TGO sta già fornendo importanti risultati scientifici oltre a trasmettere dati dal rover marziano Curiosity della NASA e dal modulo di atterraggio, o lander, InSight. Trasmetterà inoltre i dati della missione ExoMars 2022 quando arriverà su Marte nel 2023.
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