La sequenza di dispiegamento del paracadute ExoMars che consegnerà una piattaforma di superficie e un rover sulla superficie di Marte nel 2021 (dopo il lancio nel 2020). La grafica non è in scala, e i colori dei paracadute sono solo a scopo illustrativo. Credito:Agenzia spaziale europea
Il sistema di paracadute che aiuterà a consegnare il rover Rosalind Franklin ExoMars su Marte ha completato il primo test di caduta ad alta quota su larga scala con elementi riprogettati dopo due test falliti lo scorso anno. L'estrazione e la decelerazione del paracadute sono proseguite come previsto, il veicolo di prova è atterrato in sicurezza e i paracadute di prova sono stati recuperati. Però, si sono verificati alcuni danni al baldacchino, indicando il processo di inflazione anticipata per concentrarsi su ulteriori miglioramenti.
"Atterrare su Marte è estremamente difficile, senza possibilità di errore, ", afferma Francois Spoto, Team Leader del Programma ExoMars. "L'ultimo test è stato un buon passo avanti ma non è ancora il risultato perfetto che stiamo cercando. Perciò, utilizzeremo i numerosi dati di test che abbiamo acquisito per perfezionare il nostro approccio, pianificare ulteriori test e tenere traccia del nostro lancio nel settembre 2022".
Profilo paracadute
Il rover Rosalind Franklin e la piattaforma di superficie Kazachok sono incapsulati all'interno di un modulo di discesa che verrà trasportato su Marte da un modulo portante. Il modulo di discesa è dotato di due paracadute, ciascuno con il proprio scivolo pilota per l'estrazione, per rallentarlo prima dell'atterraggio su Marte. Una volta che la resistenza atmosferica ha rallentato il modulo di discesa da circa 21 000 km/h a 1700 km/h, verrà dispiegato il primo paracadute. Circa 20 secondi dopo, a circa 400 km/h, si aprirà il secondo paracadute. Dopo la separazione dei paracadute a circa 1 km dal suolo, i motori di frenata entreranno in funzione per portare in sicurezza la piattaforma di atterraggio sulla superficie di Marte. L'intera sequenza dall'ingresso atmosferico all'atterraggio dura solo sei minuti.
Il sistema completo di discesa con il paracadute necessita di test e verifiche sulla Terra, per i quali i test di caduta dall'alta quota svolgono un ruolo essenziale per aiutare a rappresentare la bassa pressione atmosferica su Marte, un aspetto vitale quando si considera il gonfiaggio del paracadute.
Il programma ExoMars è uno sforzo congiunto di Roscosmos State Corporation ESA. Oltre alla missione 2022, include il Trace Gas Orbiter (TGO) lanciato nel 2016. Il TGO sta già fornendo importanti risultati scientifici ottenuti dai propri strumenti scientifici russi ed europei e trasmettendo dati dal rover Curiosity Mars e dal lander InSight della NASA. Il modulo trasmetterà anche i dati della missione ExoMars 2022 una volta arrivato su Marte. Credito:Agenzia spaziale europea
Nuova tornata di test in alta quota
Il test condotto dall'Oregon, Gli Stati Uniti sono stati ritardati da marzo 2020 a causa delle restrizioni COVID-19, incendi boschivi e condizioni di vento sfavorevoli. La riprogrammazione logistica e il meteo compatibile hanno finalmente permesso che si svolgesse il 9 novembre.
La configurazione del test ha visto il veicolo per il test di caduta sollevato a un'altezza di 29 km in un pallone stratosferico.
Il primo paracadute principale aveva una sacca per paracadute aggiornata e un rinforzo in Kevlar attorno all'orlo dello sfiato (cioè, intorno al "foro" di sfiato al centro del paracadute). Il secondo paracadute principale aveva diversi anelli di rinforzo e una borsa per paracadute aggiornata, ma non linee di paracadute rinforzate, che sono anche pianificati. Il secondo paracadute completamente aggiornato verrà utilizzato in un test di caduta presso la struttura Esrange della Swedish Space Corporation a Kiruna, Svezia a metà 2021. Gli anelli di rinforzo sono stati introdotti per aiutare a prevenire il drammatico strappo delle tettoie testimoniato durante i test nel 2019.
La cronologia dell'ultimo test, compresa estrazione e decelerazione, è andato esattamente secondo i piani. Però, dopo il recupero sono state trovate quattro lacerazioni nella calotta del primo paracadute principale e una nel secondo paracadute principale. Il danno sembrava accadere all'inizio dell'inflazione, con la discesa che si verifica altrimenti nominalmente.
Il team sta ora analizzando i dati dei test per determinare ulteriori miglioramenti per i prossimi test. È in corso la pianificazione per i test futuri nella prima metà del prossimo anno, per "qualificare" il sistema completo di paracadute pronto per il lancio nel settembre 2022.
Una volta al sicuro nella regione di Oxia Planum di Marte nel giugno 2023, il rover Rosalind Franklin si allontanerà dalla piattaforma e inizierà la sua missione scientifica. Cercherà siti geologicamente interessanti da perforare sotto la superficie, per determinare se la vita sia mai esistita sul nostro pianeta vicino.
