Durante un test, il paracadute della sonda russo-europea ExoMars si è staccato, ma c’è ancora tempo per capire cosa è successo e porre i dovuti rimedi. La partenza per Marte è prevista tra un anno.

Stiamo parlando dei preparativi in corso per il lander Kazačok e il rover Rosalind Franklin, che verranno lanciati da un Proton-M dal cosmodromo di Bajkonur a luglio del 2020 e arriveranno a Oxia Planum a marzo del 2021. La fase di arrivo prevede un rallentamento sostanziale della sonda tramite aerobraking, l’uso di un sistema di paracadute e un sistema di retrorazzi per l’atterraggio finale, una procedura classica usata per arrivare su Marte. Quello che rende le operazioni complesse è che si tratta del più grande carico mai sbarcato sulla superficie di Marte nella storia dell’astronautica, usando il più grande paracadute mai aperto sul pianeta rosso.

Sistema di paracadute per il rallentamento in atmosfera del carico di ExoMars 2020. Credit: ESA.

In realtà non si tratta di un singolo paracadute, ma di un sistema più complesso di diversi tipi di paracadute che si aprono in tempi diversi. Ci sono due paracadute principali, uno supersonico di 15 metri di diametro e uno subsonico di 35 metri, che vengono aperti grazie all’aiuto di due piccoli strumenti ausiliari, simili anch’essi a dei piccoli paracadute ma dalle dimensioni ridotte di soli 4 metri. Tutto il sistema pesa 195 kg ed è necessario per rallentare il carico di 2.000 kg, di molto superiore ai 600 kg della missione ExoMars precedente, quando bastò un solo paracadute (anche se purtroppo i retrorazzi non funzionarono a dovere). Il secondo paracadute contiene ben 5 km di corde, che devono essere piegate alla perfezione per permetterne uno svolgimento fluido durante l’apertura, ed era stato testato con successo a marzo del 2018 nei cieli di Kiruna, in Svezia, ma solo per verificarne la corretta apertura con un lancio da quota relativamente bassa, 1,2 km.

Test di apertura di un paracadute supersonico effettuato in galleria del vento prima della missione ExoMars 2016, per validare il sistema frenante della sonda Schiaparelli. Da notare l’uso del piccolo paracadute di guida. Credit: USAF Arnold Engineering Development Complex.

Più di recente è stato effettuato un test di integrazione del sistema dei due paracadute all’Esrange Space Center, sempre nei pressi di Kiruna (questa volta in alta quota, a ben 29 km di altezza) lanciato da un pallone aerostatico, per simulare al meglio la bassa pressione dell’atmosfera marziana. Le operazioni si sono svolte correttamente in successione e in maniera del tutto autonoma. I paracadute vengono aperti con l’aiuto di un mortaio per facilitarne l’estrazione a velocità elevate; dapprima esplode il mortaio, poi si apre il paracadute di guida e infine il paracadute principale. Raggiunta la velocità di 0,8 mach, si stacca il primo paracadute e si ripete il processo per il secondo.

Il test ha evidenziato delle criticità in entrambi i paracadute, che hanno riportato dei danni subito dopo l’apertura. Il primo paracadute principale ha subito diversi strappi in direzione radiale, mentre il secondo ne ha avuto uno solo. Il test è stato considerato tutto sommato positivo, in quanto le lacerazioni subite hanno solo diminuito l’entità della frenata e in un caso reale non avrebbero compromesso la missione. Tuttavia, il team dell’ESA vuole investigare meglio sul sistema di impacchettamento e apertura del paracadute, per avere meno tensioni sulla struttura e quindi diminuire la possibilità di tagli al tessuto. Sono stati programmati altri due test di integrazione prima della fine dell’anno.

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