Il Mars Reconnaissance Orbiter High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) della NASA ha ripreso il sito di atterraggio del modulo ExoMars Schiaparelli il 25 ottobre 2016, dopo l'arrivo del modulo su Marte il 19 ottobre. I riquadri ingranditi forniscono viste ravvicinate di quelli che si pensa siano diversi componenti hardware associati alla discesa del modulo sulla superficie marziana. Questi sono interpretati come il paracalore anteriore, il paracadute e lo scudo termico posteriore a cui è ancora attaccato il paracadute, e il sito di impatto del modulo stesso. Nell'immagine, il nord è in alto; ovest a sinistra. Schiaparelli viaggiava da occidente a oriente. La scala dell'immagine è di 29,5 cm/pixel. La luminosità dei singoli zoom è stata regolata per rivelare al meglio le caratteristiche contro la superficie marziana in ogni caso. La barra della scala di 100 m nell'immagine principale è solo indicativa, poiché l'immagine HiRISE è stata scattata con un angolo obliquo. Le distanze date tra i vari componenti nel testo principale sono state corrette per questo effetto. Credito:NASA/JPL-Caltech/Università dell'Arizona
Un'immagine ad alta risoluzione scattata da un orbiter marziano della NASA questa settimana rivela ulteriori dettagli dell'area in cui è finito il modulo ExoMars Schiaparelli dopo la sua discesa il 19 ottobre.
L'ultima immagine è stata scattata il 25 ottobre dalla telecamera ad alta risoluzione del Mars Reconnaissance Orbiter della NASA e fornisce primi piani di nuovi segni sulla superficie del pianeta trovati per la prima volta dalla "context camera" della navicella la scorsa settimana.
Entrambe le telecamere erano già state programmate per osservare il centro dell'ellisse di atterraggio dopo che le coordinate erano state aggiornate in seguito alla separazione di Schiaparelli dal Trace Gas Orbiter dell'ESA il 16 ottobre. La manovra di separazione, l'ingresso atmosferico ipersonico e le fasi del paracadute della discesa di Schiaparelli sono andate secondo i piani, il modulo è finito all'interno dell'ingombro della fotocamera principale, nonostante i problemi nella fase finale.
Le nuove immagini forniscono uno sguardo più dettagliato sui principali componenti dell'hardware Schiaparelli utilizzato nella sequenza di discesa.
La caratteristica principale delle immagini di contesto era una macchia sfocata scura di circa 15 x 40 m, associato all'impatto dello stesso Schiaparelli. Le immagini ad alta risoluzione mostrano una macchia scura centrale, 2,4 m di diametro, coerente con il cratere formato da un oggetto di 300 kg che impatta a poche centinaia di km/h.
Si prevede che il cratere sia profondo circa 50 cm e maggiori dettagli potrebbero essere visibili nelle immagini future.
I segni scuri circostanti asimmetrici sono più difficili da interpretare. Nel caso di un meteoroide che colpisce la superficie a 40 000–80 000 km/h, detriti asimmetrici che circondano un cratere indicherebbero tipicamente un basso angolo in entrata, con detriti lanciati nel senso di marcia.
Ma Schiaparelli viaggiava molto più lentamente e, secondo la normale tempistica, avrebbe dovuto scendere quasi verticalmente dopo aver rallentato durante il suo ingresso nell'atmosfera da ovest.
È possibile che i serbatoi del propellente di idrazina nel modulo siano esplosi preferenzialmente in una direzione all'impatto, lanciando detriti dalla superficie del pianeta in direzione dell'esplosione, ma sono necessarie ulteriori analisi per esplorare ulteriormente questa idea
Il sito di atterraggio del modulo Schiaparelli all'interno dell'ellisse di atterraggio previsto in un mosaico di immagini dalla Context Camera (CTX) sul Mars Reconnaissance Orbiter della NASA e dal Thermal Emission Imaging System (THEMIS) sull'orbiter Mars Odyssey 2001 della NASA. Sotto l'immagine principale ci sono un paio di immagini prima e dopo, ripresa dalla telecamera CTX il 29 maggio 2016 (a sinistra) e il 20 ottobre 2016 (a destra), rispettivamente. L'immagine del 20 ottobre mostra due nuove caratteristiche che sono apparse in seguito all'arrivo del modulo di test lander Schiaparelli sulla superficie marziana il 19 ottobre. Una delle caratteristiche è luminosa e può essere associata al paracadute di 12 m di diametro utilizzato nella seconda tappa della discesa di Schiaparelli, dopo l'ingresso dello scudo termico iniziale. Il paracadute e il relativo scudo dorsale sono stati sganciati da Schiaparelli prima della fase finale, durante il quale i suoi nove propulsori avrebbero dovuto rallentarlo fino a fermarlo appena sopra la superficie. L'altra nuova caratteristica è una macchia scura sfocata di dimensioni di circa 15 x 40 metri e circa 1 km a nord del paracadute. Questo viene interpretato come derivante dall'impatto del modulo Schiaparelli stesso a seguito di una caduta libera molto più lunga del previsto, dopo che i propulsori sono stati spenti prematuramente. L'ellisse di atterraggio è di 100 km x 15 km, ed è centrata su 2 gradi sud di latitudine e 353 gradi est di longitudine, nella regione dei Meridiani Planum di Marte, vicino all'equatore del pianeta. L'immagine misura circa 100 km; il nord è in alto. La macchia scura sull'immagine, associato al modulo Schiaparelli, si trova a circa 5,4 km a ovest del centro dell'ellisse di sbarco. Credito:Immagine principale:NASA/JPL-Caltech/MSSS, Università statale dell'Arizona; inserti:NASA/JPL-Caltech/MSSS
Un ulteriore lungo arco scuro è visibile in alto a destra della macchia scura, ma al momento non è spiegato. Può anche essere collegato all'impatto e alla possibile esplosione.
Finalmente, ci sono alcuni puntini bianchi nell'immagine vicino al sito dell'impatto, troppo piccolo per essere risolto correttamente in questa immagine. Questi possono o non possono essere correlati all'impatto:potrebbero essere solo "rumore". Ulteriori immagini possono aiutare a identificare la loro origine.
A circa 1,4 km a sud di Schiaparelli, una caratteristica bianca vista nell'immagine contestuale della scorsa settimana viene ora rivelata in modo più dettagliato. Si conferma essere il paracadute di 12 m di diametro utilizzato durante la seconda tappa della discesa di Schiaparelli, dopo l'ingresso iniziale dello scudo termico nell'atmosfera. Ancora attaccato ad esso, come previsto, è lo scudo termico posteriore, ora chiaramente visibile.
Il paracadute e lo scudo termico posteriore sono stati espulsi da Schiaparelli prima del previsto. Si pensa che Schiaparelli abbia acceso i suoi propulsori solo per pochi secondi prima di cadere al suolo da un'altitudine di 2-4 km e raggiungere la superficie a più di 300 km/h.
Oltre al luogo dell'impatto di Schiaparelli e al paracadute, confermata una terza caratteristica come il paracalore anteriore, che è stato espulso circa quattro minuti dopo la discesa di sei minuti, come programmato.
I team ExoMars e MRO hanno identificato una macchia scura nell'immagine della scorsa settimana a circa 1,4 km a est del luogo dell'impatto e questa sembrava essere una posizione plausibile per lo scudo termico anteriore considerando i tempi e la direzione di viaggio dopo l'ingresso del modulo.
L'aspetto screziato chiaro e scuro di questa caratteristica è interpretato come riflessi dall'isolamento termico multistrato che copre l'interno del paracalore anteriore. Ulteriori immagini da diverse angolazioni dovrebbero essere in grado di confermare questa interpretazione.
Le caratteristiche scure intorno allo scudo termico anteriore sono probabilmente dovute alla polvere superficiale disturbata durante l'impatto.
Nelle prossime settimane sono previste ulteriori immagini mediante MRO. Sulla base dei dati attuali e delle osservazioni effettuate dopo il 19 ottobre, questo includerà immagini scattate in diverse condizioni di visualizzazione e illuminazione, che a sua volta utilizzerà le ombre per aiutare a determinare le altezze locali delle caratteristiche e quindi un'analisi più conclusiva di quali sono le caratteristiche.
Un paio di immagini prima e dopo scattate dalla Context Camera (CTX) sul Mars Reconnaissance Orbiter della NASA il 29 maggio 2016 e il 20 ottobre 2016 mostrano due nuove caratteristiche che appaiono dopo l'arrivo del modulo di test lander Schiaparelli il 19 ottobre. Una delle caratteristiche è luminosa e può essere associata al paracadute di 12 m di diametro utilizzato nella seconda tappa della discesa di Schiaparelli, dopo l'ingresso dello scudo termico iniziale. Il paracadute e il relativo scudo dorsale sono stati sganciati da Schiaparelli prima della fase finale, durante il quale i suoi nove propulsori avrebbero dovuto rallentarlo fino a fermarlo appena sopra la superficie. L'altra nuova caratteristica è una macchia scura sfocata di dimensioni di circa 15 x 40 metri e circa 1 km a nord del paracadute. Questo viene interpretato come derivante dall'impatto del modulo Schiaparelli stesso a seguito di una caduta libera molto più lunga del previsto, dopo che i propulsori sono stati spenti prematuramente. L'immagine principale copre un'area di circa 4 chilometri di larghezza, a circa 2 gradi di latitudine sud, 354 gradi di longitudine est, nella regione dei Meridiani Planum di Marte. Le barre della scala sono in metri. Il nord è in alto. Credito:NASA/JPL-Caltech/MSSS
È ora in corso un'indagine completa che coinvolge l'ESA e l'industria per identificare la causa dei problemi incontrati da Schiaparelli nella sua fase finale. L'indagine è iniziata non appena la telemetria dettagliata trasmessa da Schiaparelli durante la sua discesa è stata ritrasmessa sulla Terra dal Trace Gas Orbiter.
L'intero set di telemetria deve essere elaborato, correlata e analizzata in dettaglio per fornire un quadro conclusivo della discendenza di Schiaparelli e delle cause dell'anomalia.
Fino a quando questa analisi completa non sarà stata completata, c'è il pericolo di giungere a conclusioni troppo semplici o addirittura errate. Per esempio, il team è stato inizialmente sorpreso di vedere un "intervallo" di due minuti più lungo del previsto nella telemetria durante il riscaldamento di picco del modulo quando è entrato nell'atmosfera:questo dovrebbe durare fino a un solo minuto. Però, da allora un'ulteriore elaborazione ha consentito al team di recuperare metà dei dati "mancanti", escludendo qualsiasi problema con questa parte della sequenza.
Le ultime fasi della sequenza di discesa, dal lancio dello scudo posteriore e del paracadute, all'attivazione e spegnimento anticipato dei propulsori, sono ancora oggetto di approfondimento. Una relazione sui risultati della squadra investigativa è prevista entro la metà di novembre 2016.
La stessa telemetria è anche un output estremamente prezioso della voce Schiaparelli, dimostrazione di discesa e atterraggio, come era lo scopo principale di questo elemento della missione ExoMars 2016. Le misurazioni sono state effettuate sia sullo scudo anteriore che su quello posteriore durante l'ingresso, la prima volta che tali dati sono stati acquisiti dallo scudo termico posteriore di un veicolo che entra nell'atmosfera marziana.
Il team può anche puntare ai successi nel prendere di mira il modulo alla sua separazione dall'orbiter, la fase di ingresso atmosferica ipersonica, e lo spiegamento del paracadute a velocità supersoniche, e il successivo rallentamento del modulo.
Questi e altri dati saranno preziosi input nelle future missioni di lander, compreso il rover e la piattaforma di superficie ExoMars 2020 congiunta europeo-russo.
Finalmente, l'orbiter sta funzionando bene ed è pronto per effettuare la sua prima serie di misurazioni il 20 novembre per calibrare i suoi strumenti scientifici.
