Un elicottero trasporta un veicolo di prova di caduta a un'altitudine di 1,2 km prima di rilasciarlo per monitorare il dispiegamento del paracadute principale del secondo stadio, come parte di una serie di test per prepararsi alla prossima missione ExoMars. Credito:ESA/I.Barel
Il più grande paracadute mai lanciato su una missione su Marte è stato schierato nel primo di una serie di test per preparare l'imminente missione ExoMars che consegnerà un rover e una piattaforma scientifica di superficie al Pianeta Rosso.
Il lancio della navicella che li trasporterà è previsto per luglio 2020, con arrivo su Marte nel marzo 2021. Il rover sarà il primo del suo genere a perforare sotto la superficie e determinare se le prove di vita sono sepolte sottoterra, protetto dalle radiazioni distruttive che oggi colpiscono la superficie.
Un modulo vettore trasporterà il rover e la piattaforma scientifica su Marte all'interno di un singolo aeroshell. Un modulo di discesa si separerà dal vettore poco prima di raggiungere l'atmosfera, al che uno scudo termico, paracadute, propulsori e sistemi di smorzamento ridurranno la velocità, consegnandoli in modo sicuro alla superficie.
Il focus dell'ultimo test, condotto in condizioni sotto zero a Kiruna, Svezia all'inizio di questo mese, era il secondo paracadute principale di 35 m di diametro. Il test ha dimostrato lo spiegamento e il gonfiaggio del paracadute con le sue 112 linee collegate a un veicolo di prova di caduta, tramite il dispiegamento di uno scivolo pilota più piccolo di 4,8 m di larghezza.
Il sistema completo di paracadute, per un totale di circa 195 kg, è riposto in un apposito contenitore. Il secondo paracadute principale da 70 kg viene piegato con i suoi 5 km di cordini in modo preciso – un processo che richiede circa tre giorni lavorativi – per assicurarne la corretta estrazione.
L'assemblea è stata sollevata a 1,2 km dal suolo con un elicottero, e la sequenza iniziata dopo che il veicolo è stato rilasciato. Circa 12 secondi dopo che lo scivolo del pilota è stato gonfiato, è scattato il secondo lancio del paracadute.
Le videocamere GoPro sul veicolo di prova da 500 kg hanno osservato il gonfiaggio del paracadute, e le apparecchiature di bordo hanno inviato la telemetria in tempo reale mentre scendeva a terra in circa due minuti e mezzo.
"Il dispiegamento riuscito del nostro grande paracadute ExoMars utilizzando uno scivolo pilota più piccolo e la sua successiva discesa stabile senza danni, è una pietra miliare per il progetto, ", afferma Thierry Blancquaert dell'ESA.
"È stato un momento molto emozionante vedere questo paracadute gigante dispiegarsi e consegnare il modulo di prova sulla superficie innevata di Kiruna, e non vediamo l'ora di valutare l'intera sequenza di discesa con il paracadute nei prossimi test ad alta quota".
Gonfiaggio del paracadute ExoMars. Credito:ESA/I.Barel
Quel test vedrà l'attrezzatura cadere da un pallone stratosferico da quasi 30 km, per rappresentare in modo più accurato la bassa pressione atmosferica su Marte, un aspetto fondamentale quando si considera il gonfiaggio del paracadute.
I test successivi esamineranno anche l'intera sequenza di dispiegamento del paracadute, che comprende due paracadute principali, ciascuno con uno scivolo pilota.
L'approccio a doppio paracadute ospita il modulo di discesa molto più pesante della missione ExoMars 2020 - circa 2000 kg rispetto ai quasi 600 kg della missione precedente.
Il primo paracadute principale è uno scivolo "disc-gap band" largo 15 m con lo stesso design utilizzato nella missione ExoMars 2016 e nella sonda Huygens dell'ESA che è atterrata sulla luna di Saturno Titano nel 2005. Si aprirà mentre il modulo è ancora in viaggio a velocità supersonica, e sarà gettato a mare prima del dispiegamento del secondo paracadute pilota e del secondo paracadute principale una volta a velocità subsoniche.
Sequenza di lancio del paracadute ExoMars 2020. Credito:Agenzia spaziale europea
Il secondo paracadute principale ha un design ad anello, che aumenta la resistenza a velocità inferiori.
Durante l'ultima fase di discesa il paracalore anteriore dell'aeroshell verrà scartato, e la piattaforma di atterraggio sarà liberata per la sua discesa finale.
La piattaforma distribuirà quindi rampe per consentire al rover di scendere e salire su Marte per iniziare la sua entusiasmante missione di esplorazione scientifica.
Il rover riceverà comandi e trasmetterà i suoi dati scientifici alla Terra attraverso l'ExoMars Trace Gas Orbiter, che è arrivato su Marte nel 2016 e ha recentemente completato una campagna di aerofrenatura lunga un anno per raggiungere la sua orbita scientifica quasi circolare, la navicella spaziale più pesante che abbia mai raggiunto l'orbita usando questa tecnica.
Rappresentazione artistica del rover ExoMars 2020 (in primo piano), piattaforma scientifica di superficie (sfondo) e Trace Gas Orbiter (in alto). Non in scala. Credito:ESA/ATG medialab
Il ruolo principale dell'orbiter è quello di cercare nell'atmosfera tracce di gas che possono essere collegati a processi biologici o geologici attivi.
Il programma ExoMars è uno sforzo congiunto tra ESA e Roscosmos.
Il test a bassa quota del grande paracadute prodotto da Arescosmo è stato effettuato da Vorticity Ltd presso lo stabilimento Esrange della Swedish Space Corporation. Il test è stato eseguito sotto la supervisione di Thales Alenia Space France in quanto responsabile del sistema di assemblaggio del paracadute, Thales Alenia Space Italia come Prime contractor di ExoMars, e dell'ESA.
