L'inchiesta sull'atterraggio di fortuna del modulo ExoMars Schiaparelli ha concluso che informazioni contrastanti nel computer di bordo hanno causato la fine prematura della sequenza di discesa.

L'ingresso Schiaparelli, modulo dimostratore di discesa e atterraggio separato dalla sua nave madre, il Trace Gas Orbiter, come previsto il 16 ottobre dello scorso anno, e costeggiò verso Marte per tre giorni.

Gran parte della discesa di sei minuti del 19 ottobre è andata come previsto:il modulo è entrato correttamente nell'atmosfera, con lo scudo termico che lo protegge a velocità supersoniche. I sensori sugli schermi anteriore e posteriore hanno raccolto utili dati scientifici e ingegneristici sull'atmosfera e sullo scudo termico.

La telemetria di Schiaparelli è stata trasmessa all'imbarcazione principale, che stava entrando in orbita attorno al Pianeta Rosso nello stesso momento - la prima volta che questo era stato raggiunto nell'esplorazione di Marte. Questa trasmissione in tempo reale si è rivelata preziosa per ricostruire la catena di eventi in corso.

Nello stesso momento in cui l'orbiter registrava le trasmissioni di Schiaparelli, L'orbiter Mars Express dell'ESA ha anche monitorato il segnale della portante del lander, così come il Giant Metrewave Radio Telescope in India.

Nei giorni e nelle settimane successive, Il Mars Reconnaissance Orbiter della NASA ha scattato una serie di immagini che identificano il modulo, lo scudo anteriore, e il paracadute ancora connesso allo scudo posteriore, su Marte, molto vicino al sito di atterraggio mirato.

Le immagini suggerivano che questi pezzi di hardware si fossero separati dal modulo come previsto, sebbene l'arrivo di Schiaparelli fosse stato chiaramente ad alta velocità, con detriti sparsi intorno al luogo dell'impatto.

L'inchiesta esterna indipendente, presieduta dall'Ispettore Generale dell'ESA, ora è stato completato.

Identifica le circostanze e le cause profonde, e formula raccomandazioni generali per evitare tali difetti e debolezze in futuro. La sintesi del rapporto può essere scaricata qui.

Circa tre minuti dopo l'ingresso atmosferico il paracadute si è dispiegato, ma il modulo ha riscontrato velocità di rotazione elevate inaspettate. Ciò ha comportato una breve 'saturazione' - in caso di superamento del range di misura previsto - dell'Unità di misura inerziale, che misura la velocità di rotazione del lander.

La saturazione ha provocato un grande errore di stima dell'atteggiamento da parte della guida, software del sistema di navigazione e controllo. La stima errata dell'atteggiamento, quando combinato con le misurazioni radar successive, ha portato il computer a calcolare che era sotto il livello del suolo.

Ciò ha comportato il rilascio anticipato del paracadute e del guscio posteriore, un breve sparo dei propulsori per soli 3 sec invece di 30 sec, e l'attivazione del sistema di terra come se Schiaparelli fosse atterrato. Il pacchetto di scienze della superficie ha restituito un pacchetto di dati di pulizia prima che il segnale fosse perso.

In realtà, il modulo era in caduta libera da un'altitudine di circa 3,7 km, risultando in una velocità di impatto stimata di 540 km/h.

Il rapporto della commissione d'inchiesta Schiaparelli ha rilevato che il modulo era molto vicino ad atterrare con successo nella posizione pianificata e che una parte molto importante degli obiettivi della dimostrazione è stata raggiunta. I risultati del volo hanno rivelato gli aggiornamenti software necessari, e contribuirà a migliorare i modelli informatici del comportamento dei paracadute.

"La trasmissione in tempo reale dei dati durante la discesa è stata fondamentale per fornire questa analisi approfondita del destino di Schiaparelli, "dice David Parker, Direttore dell'ESA del volo spaziale umano e dell'esplorazione robotica.

"Siamo estremamente grati alle squadre di scienziati e ingegneri che hanno fornito gli strumenti scientifici e preparato le indagini su Schiaparelli, e profondamente rammarico che i risultati siano stati ridotti dalla fine prematura della missione.

"C'erano chiaramente un certo numero di aree che avrebbero dovuto essere oggetto di maggiore attenzione nella preparazione, convalida e verifica dell'iscrizione, sistema di discesa e atterraggio.

"Porteremo con noi le lezioni apprese mentre continuiamo a prepararci per la missione del rover e della piattaforma di superficie ExoMars 2020. L'atterraggio su Marte è una sfida spietata, ma che dobbiamo affrontare per raggiungere i nostri obiettivi finali".

"Interessante, se la saturazione non fosse avvenuta e le fasi finali di atterraggio fossero andate a buon fine, probabilmente non avremmo individuato gli altri punti deboli che hanno contribuito alla disavventura, " nota Jan Woerner, Direttore Generale dell'ESA. "Come risultato diretto di questa indagine abbiamo scoperto le aree che richiedono particolare attenzione che andranno a beneficio della missione 2020".

xoMars 2020 da allora ha superato un'importante revisione che conferma che è sulla buona strada per soddisfare la finestra di lancio. Essendo stato pienamente informato sullo stato del progetto, Stati membri dell'ESA al volo spaziale umano, Il Microgravity and Exploration Program Board ha riconfermato il proprio impegno per la missione, which includes the first Mars rover dedicated to drilling below the surface to search for evidence of life on the Red Planet.

Meanwhile the Trace Gas Orbiter has begun its year-long aerobraking in the fringes of the atmosphere that will deliver it to its science orbit in early 2018. The spacecraft has already shown its scientific instruments are ready for work in two observing opportunities in November and March.

In addition to its main goal of analysing the atmosphere for gases that may be related to biological or geological activity, the orbiter will also act as a relay for the 2020 rover and surface platform.