La missione Martian Moons eXploration (MMX) della Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) avrà a bordo un rover franco-tedesco quando verrà lanciato nel 2024. Il rover atterrerà sulla luna marziana Phobos ed esplorerà la sua superficie per circa tre mesi. I primi test di atterraggio sono attualmente in corso presso il Centro aerospaziale tedesco (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR) Landing and Mobility Test Facility (Lande- und Mobilitätstest Anlage; LAMA) a Brema. Utilizzando un primo modello di sviluppo preliminare, gli ingegneri stanno determinando quanto deve essere robusto il design del rover da circa 25 chilogrammi per resistere a un impatto sulla superficie lunare dopo una caduta libera di circa 40-100 metri.

"In condizioni di laboratorio, facciamo cadere il modello preliminare della MMX Rover da un'altezza di cinque centimetri su una superficie variabile a varie angolazioni, " spiega il responsabile del test Michael Lange del DLR Institute of Composite Structures and Adaptive Systems. "In questo modo, poiché Phobos ha solo circa due millesimi della gravità terrestre sulla sua superficie, possiamo simulare l'intensità dell'impatto per la struttura del rover." Una sfida particolare è che il rover in caduta libera potrebbe arrivare in superficie con qualsiasi orientamento, possibilmente anche colpendo una roccia. "Per simulare questa situazione, stiamo utilizzando due emisferi di due e nove centimetri di diametro che vengono posizionati in un letto di sabbia, oltre a un piatto piano, " afferma Michael Wrasmann del DLR Institute of Space Systems. "La posizione esatta dell'atterraggio sulla superficie di Phobos è una questione di fortuna e stiamo usando queste analisi per prepararci ai vari scenari possibili".

Nuclei in alveolare di alluminio

Il modello di prova preliminare in laboratorio assomiglia già al Rover MMX finale, con due ruote montate e due finte ruote e un sistema di sicurezza meccanico per il lancio e l'atterraggio. Viene utilizzato per rilevare e affrontare potenziali debolezze strutturali nel modo più dettagliato possibile. L'alloggiamento da 47,5 centimetri per 55 centimetri per 27,5 centimetri del rover è una struttura leggera che comprende componenti sandwich irrigiditi con precisione con strati esterni in polimeri rinforzati con fibra di carbonio (CFRP) e anime in alluminio a nido d'ape. Oltre ai test di laboratorio, sono inoltre in corso numerose simulazioni al computer per coprire un'ampia gamma di altre situazioni di atterraggio. Al fine di migliorare l'accuratezza del modello di simulazione meccanica, Nell'ambito della campagna sono in corso anche le prove sul comportamento alle vibrazioni della struttura del rover. I risultati degli esperimenti aiuteranno i ricercatori a definire più in dettaglio il design del Rover MMX. "Nel 2021, abbiamo in programma di testare un modello strutturale significativamente più rappresentativo dotato di tutti i componenti del sistema di movimento. Questo è costituito da quattro ruote fissate a gambe mobili e un meccanismo pieghevole nella parte posteriore del rover. Se il rover atterra su un fianco, questo meccanismo lo porterà in una posizione in cui può muoversi autonomamente nell'orientamento di guida finale e dispiegare i suoi pannelli solari, " spiega il Project Manager generale di DLR per l'MMX Rover, Markus Grebenstein del Centro di robotica e meccatronica (RMC) di DLR a Oberpfaffenhofen.

Oltre alle sollecitazioni strutturali causate dal pianerottolo, il rover sarà esposto a condizioni ambientali estreme. Phobos si riscalda da -150 a +50 gradi Celsius in un ciclo giorno-notte che dura poco più di sette ore. L'interno del rover deve essere mantenuto attivamente a una temperatura relativamente costante per garantire la qualità delle misurazioni scientifiche. "Per questa ragione, test approfonditi del comportamento in temperatura del rover saranno inoltre effettuati nel 2021 utilizzando un modello termico, "Grebenstein continua.

Il lancio del rover con la missione JAXA Martian Moons eXploration (MMX) è previsto per il 2024, con inserimento nell'orbita di Marte nel 2025. Gli obiettivi della missione sono le due lune Phobos e Deimos, che potrebbero essere asteroidi catturati dal Pianeta Rosso o potrebbero essersi formati a seguito della collisione di un corpo più grande con Marte. Il meccanismo di formazione di Marte, Il sistema Phobos e Deimos è una delle chiavi per una migliore comprensione della formazione dei pianeti nel Sistema Solare. L'atterraggio del rover MMX come parte della missione è previsto per la fine del 2026 o l'inizio del 2027. Passerà circa 100 giorni ad analizzare in dettaglio le proprietà della superficie della luna marziana, contribuendo così a risolvere l'enigma scientifico relativo alla sua origine.