Il rover gemello dell'ESA Rosalind Franklin sulla Terra ha perforato ed estratto campioni a 1,7 metri nel terreno, molto più in profondità di quanto qualsiasi altro rover marziano abbia mai tentato. I primi campioni sono stati raccolti nell'ambito di una serie di test presso il Mars Terrain Simulator presso la sede ALTEC di Torino, Italia. La replica, noto anche come Ground Test Model, è pienamente rappresentativo del rover destinato ad atterrare su Marte. Il rover Rosalind Franklin è progettato per perforare abbastanza in profondità, fino a due metri, per avere accesso a materiale organico ben conservato di quattro miliardi di anni fa, quando le condizioni sulla superficie di Marte erano più simili a quelle della Terra neonata. Il gemello di Rosalind Franklin ha perforato un pozzo pieno di una varietà di rocce e strati di terreno. Il primo campione è stato prelevato da un blocco di argilla cementata di media durezza. La perforazione è avvenuta su una piattaforma dedicata inclinata di sette gradi per simulare la raccolta di un campione in posizione non verticale. Il trapano ha acquisito il campione sotto forma di un pellet di circa 1 cm di diametro. Il trapano è stato sviluppato da Leonardo, mentre Thales Alenia Space è il primo contraente per ExoMars 2022. Il programma ExoMars è uno sforzo congiunto tra ESA e Roscosmos. Credito:Thales Alenia Space
Il rover gemello dell'ESA Rosalind Franklin sulla Terra ha perforato ed estratto campioni a 1,7 metri nel terreno, molto più in profondità di quanto qualsiasi altro rover marziano abbia mai tentato.
La raccolta di successo del terreno da una pietra dura e la sua consegna al laboratorio all'interno del rover segna una pietra miliare promettente per la missione ExoMars 2022.
"Il tanto atteso successo del trapano ExoMars sulla Terra sarebbe il primo nell'esplorazione di Marte, "dice David Parker, Direttore dell'esplorazione umana e robotica dell'ESA. La profondità più profonda che un trapano ha scavato sul Pianeta Rosso fino ad oggi è di 7 cm.
Il rover Rosalind Franklin è progettato per perforare abbastanza in profondità, fino a due metri, per avere accesso a materiale organico ben conservato di quattro miliardi di anni fa, quando le condizioni sulla superficie di Marte erano più simili a quelle della Terra neonata.
La replica, noto anche come Ground Test Model, è pienamente rappresentativo del rover destinato ad atterrare su Marte. I primi campioni sono stati raccolti nell'ambito di una serie di test presso il Mars Terrain Simulator presso la sede ALTEC di Torino, Italia. Il trapano è stato sviluppato da Leonardo, mentre Thales Alenia Space è il primo appaltatore per ExoMars 2022.
Operazioni di perforazione
Il gemello di Rosalind Franklin ha perforato un pozzo pieno di una varietà di rocce e strati di terreno. Il primo campione è stato prelevato da un blocco di argilla cementata di media durezza.
La perforazione è avvenuta su una piattaforma dedicata inclinata di sette gradi per simulare la raccolta di un campione in posizione non verticale. Il trapano ha acquisito il campione sotto forma di un pellet di circa 1 cm di diametro e 2 cm di lunghezza.
Il rover gemello dell'ESA Rosalind Franklin sulla Terra ha perforato ed estratto campioni a 1,7 metri nel terreno, molto più in profondità di quanto qualsiasi altro rover marziano abbia mai tentato. I primi campioni sono stati raccolti nell'ambito di una serie di test presso il Mars Terrain Simulator presso la sede ALTEC di Torino, Italia. La replica, noto anche come Ground Test Model, è pienamente rappresentativo del rover destinato ad atterrare su Marte. Il rover Rosalind Franklin è progettato per perforare abbastanza in profondità, fino a due metri, per avere accesso a materiale organico ben conservato di quattro miliardi di anni fa, quando le condizioni sulla superficie di Marte erano più simili a quelle della Terra neonata. Il gemello di Rosalind Franklin ha perforato un pozzo pieno di una varietà di rocce e strati di terreno. Il primo campione è stato prelevato da un blocco di argilla cementata di media durezza. La perforazione è avvenuta su una piattaforma dedicata inclinata di sette gradi per simulare la raccolta di un campione in posizione non verticale. Il trapano ha acquisito il campione sotto forma di un pellet di circa 1 cm di diametro. Il trapano è stato sviluppato da Leonardo, mentre Thales Alenia Space è il primo contraente per ExoMars 2022. Il programma ExoMars è uno sforzo congiunto tra ESA e Roscosmos. Credito:Thales Alenia Space
Il trapano di Rosalind Franklin trattiene il campione con un otturatore che ne impedisce la fuoriuscita durante il recupero. Una volta catturato, il trapano porta il campione in superficie e lo consegna al laboratorio all'interno del rover.
Con il trapano completamente retratto, il sasso viene lasciato cadere in un cassetto nella parte anteriore del rover, che poi preleva e deposita il campione in una stazione di frantumazione. La polvere risultante viene distribuita a forni e contenitori progettati per eseguire l'analisi scientifica su Marte.
"L'acquisizione affidabile di campioni profondi è la chiave per il principale obiettivo scientifico di ExoMars:studiare la composizione chimica e i possibili segni di vita del suolo che non è stato sottoposto a dannose radiazioni ionizzanti, ", afferma lo scienziato del progetto ExoMars Jorge Vago.
Un trapano unico per Marte
Il trapano ExoMars è un insieme di meccanismi che si basano su una coreografia automatizzata di strumenti e aste di montaggio. "La progettazione e la costruzione della perforazione sono state così complesse che questa prima perforazione profonda è un risultato straordinario per il team, "dice Pietro Baglioni, Capo squadra del rover ExoMars.
Il trapano di Rosalind Franklin funziona a rotazione. Una serie di strumenti e aste di prolunga è montata per formare una "corda di perforazione" e può raggiungere l'intera lunghezza di 2 m quando tutti sono collegati.
Il trapano può penetrare nel terreno a 60 rotazioni al minuto, a seconda della consistenza del terreno. Scavare in materiali solidi sabbiosi o argillosi potrebbe richiedere tra 0,3 e 30 mm al minuto.
Il trapano ha anche un posizionatore a due gradi di libertà che gli consente di scaricare il campione ad angolo retto nel laboratorio rover.
No easy feat
"Drilling hard stones to a depth of two meters on a mobile wheeled platform with less than 100 watts of power is a complex task, " explains Andrea Merlo, ExoMars Rover functional engineer from Thales Alenia Space.
Doing it on Earth is even more difficult because the Ground Test Model must be offloaded to recreate the weaker martian gravity level—Mars gravity is about one-third of Earth's. The model hangs from the ceiling on a dedicated gravity compensation device.
Since the twin rover consists of models that are beyond their nominal lifetime, the team had to tune some parameters during the deep drilling test. "This already gives engineers a hint on how the system could degrade on Mars, " adds Andrea.
Tests to roving on Mars
The Ground Test Model has successfully completed a number of tests to move to and to identify targets while acquiring images and data. These dry runs to rehearse the rover operations on Mars started in June 2021.
The rover has demonstrated that it can follow precise trajectories and survey the environment on and below the surface with its instruments, including cameras, spectrometers and a sub-surface sounding radar and neutron detector.
In parallelo, the real Rosalind Franklin rover is being prepared for its flight to Mars in nearly a year's time—the launch window for ExoMars opens on 20 September 2022.
