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Schiaparelli: fu un difetto di software? (intanto HiRISE ne fotografa i resti)

immagine HiRISE/MRO scattata il 25 Ottobre; il Nord è in alto e la scala dell'originale è 29.5 cm/pixel, anche se questo è un valore indicativo perchè l'angolo di ripresa è obliquo.
immagine HiRISE/MRO scattata il 25 Ottobre; il Nord è in alto e la scala dell'originale è 29.5 cm/pixel, anche se questo è un valore indicativo perchè l'angolo di ripresa è obliquo. Copyright NASA/JPL-Caltech/University of Arizona - Processing: M. DI Lorenzo (DILO)

A quanto pare, all'origine del fallito atterraggio morbido potrebbe esserci stato un difetto del software di bordo che ha spento i retrorazzi e acceso gli strumenti perchè "credeva" di essere già atterrato sulla superficie. Intanto l'orbiter americano MRO fotografa in dettaglio la zona d'impatto.

 Quella che si vede qui sopra è la zona in cui Schiaparelli si sarebbe dovuto posare lo scorso 19 Ottobre all'interno di Meridiani Planum, non lontano dal luogo dove si è posato anche il rover Opportunity quasi 13 anni fa; la foto è stata ripresa dalla camera ad alta risoluzione del Mars Reconnaissance Orbiter 6 giorni dopo l'impatto. I tre ingrandimenti mostrano il punto d'impatto del lander EDM (al centro), lo scudo termico (in alto a destra) e il paracadute attaccato al guscio superiore (in basso); da notare che i primi due, essendosi schiantati ad alta velocità, hanno "smosso" il terreno sollevando materiale più scuro che si trovava sotto la superficie.

 Qualche giorno fa avevamo pubblicato una prima immagine di 0questa regione, a minor risoluzione e ripresa il giorno dopo lo schianto con la Context Camera (CTX) della stessa sonda. Entrambe le fotocamere erano già state programmate per osservare il centro dell'ellisse atterraggio con le coordinate aggiornate in seguito alla separazione della Schiaparelli dalla sonda madre TGO (Trace Gas Orbiter) il 16 ottobre. Le nuove immagini forniscono uno sguardo più dettagliato alle principali componenti dell'hardware di Schiaparelli.

 La caratteristica principale dell'immagine a bassa risoluzione era una macchia confusa e scura di circa 15 x 40 m, associata con l'impatto del modulo EDM (Entry, Descent, Landing, il lander Schiaparelli vero e proprio). Le immagini ad alta risoluzione mostrano ora una macchia scura centrale di circa 2.5 metri, compatibile con un cratere scavato da un oggetto di 300 kg che cade a circa 300 km/h (il cratere dovrebbe avere circa 50 cm di profondità); i segni scuri asimmetrici circostanti sono più difficili da interpretare. Nel caso di un meteoroide che colpisce la superficie a 40-80000 chilometri all'ora, una struttura asimmetrica è indizio di un basso angolo d'arrivo, con i detriti proiettati nella direzione di marcia. Ma Schiaparelli era notevolmente più lento e su una traiettoria presumibilmente quasi verticale dopo il rallentamento durante il suo ingresso nell'atmosfera da ovest. È tuttavia possibile che serbatoi di idrazina siano esplosi preferenzialmente in una direzione, ma sono necessarie ulteriori analisi per verificare questa idea. Un ulteriore arco lungo e scuro si vede in alto a destra della macchia scura, ma non è al momento inspiegabile. Infine, si vedono alcune piccole macchie bianche (la principale in basso rispetto al cratere) che non sono "risolte" dalla fotocamera e che potrebbero essere pezzi del modulo spezzati; tuttavia, potrebbero essere semplice "rumore" e anche questo verrà chiarito con la ripresa di ulteriori immagini.

Schiaparelli on Mars sml

Così sarebbe dovuto apparire Schiaparelli nel caso di un "soft-landing" - Credit: ESA/ATG medialab

 Le speculazioni e le indagini proseguono ma, nel frattempo, un articolo su Nature riporta nuove indiscrezioni da Jorge Vago, project scientist di ExoMars. Qualcosa è andato storto quando scudo termico e paracadute di Schiapareli sono stati espulsi in anticipo, dopo che per 4 minuti e 41 secondi (su un totale di 6 minuti previsti) la discesa era stata "nominale". Poco dopo i retrorazzi, che erano stati progettati per funzionare 30 secondi (rallentando il veicolo senza più paracadute fino a pochi metri da terra) hanno funzionato per circa 3 secondi e hanno poi ricevuto il comando di spegnersi da parte del computer di bordo. Evidentemente, il lander "pensava di essere già a terra tanto da avere anche acceso la sua suite di strumenti, pronti a registrare invano il clima e il campo elettrico sulla superficie marziana" dice Vago. L'ipotesi quindi è che, a causa probabilmente di una pecca nel software che gestiva le operazioni durante la discesa, il computer abbia dato una errata interpretazione dei dati provenienti dai vari strumenti e in particolare dal radar Doppler-altimetro, che forniva l'altezza rispetto al suolo, cadendo così da un'altezza compresa tra 2 e 4 km e schiantandosi con una velocità dell'ordine di 300 km/h.

 Qualunque sia il meccanismo, a questo punto è fondamentale che gli ingegneri e i responsabili della missione Exomars capiscano e prendano opportune contromisure in vista dell'invio del lander del 2020.

 

Riferimenti:
- http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/ExoMars/Detailed_images_of_Schiaparelli_and_its_descent_hardware_on_Mars
-
http://www.nature.com/news/computing-glitch-may-have-doomed-mars-lander-1.20861

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Marco Di Lorenzo (DILO)

Sono laureato in Fisica e insegno questa materia nelle scuole superiori; in passato ho lavorato nel campo dei semiconduttori e dei sensori d'immagine. Appassionato di astronautica e astronomia fin da ragazzo, ho continuato a coltivare queste passioni sul web, elaborando e pubblicando numerose immagini insieme al collega Ken Kremer. E naturalmente amo la fantascienza e la fotografia!

Sito web: https://www.facebook.com/marco.lorenzo.58
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2 commenti

  • Link al commento Marco Di Lorenzo (DILO) Sabato, 29 Ottobre 2016 15:10 inviato da Marco Di Lorenzo (DILO)

    Claudio, le tue osservazioni sono interessanti e plausibili. L'idea di un serbatoio di propellente che, staccatosi e squarciato nell'impatto, possa avere disegnato quella curiosa traiettoria curva non è da escludere e anch'io propendo per l'idea che le macchie chiare siano realmente frammenti di hardware...

  • Link al commento Claudio Costerni Sabato, 29 Ottobre 2016 02:23 inviato da Claudio Costerni

    Marco, non è al momento inspiegabile, oppure non è al momento spiegabile, quell'ulteriore arco?

    Provo a dire la mia, forse ci riesco.
    Prima riguardo la macchia da impatto.
    Mi immagino che abbia impattato contro una superficie non del tutto piana e forse sabbiosa, con un avvallamento poco visibile dall'alto e dalla quasi verticale della ripresa fotografica, penso anche che Schiaparelli possa aver oscillato nella veloce discesa incontrollata nella, seppur debole, atmosfera e che abbia, per questo motivo, toccato il suolo leggermente inclinato, non a 90°.
    Ciò potrebbe ben spiegare l'asimmetria dell'impronta nera, ma c'è anche una componente asimmetrica nella struttura interna ed esterna della sonda che può aver creato questa particolarità, combinata con la forma e la struttura non omogenea del suolo.

    Circa la traccia ad arco, se non è apparente e causata da una gobba nel terreno non evidente in questa foto (però questo mi pare poco probabile), io penso alla possibilità che un elemento della sonda staccatosi dopo l'impatto abbia disegnato quel tragitto sotto l'azione di forze propellenti gassose/esplosive non regolari e costanti durante il cedimento strutturale dell'elemento stesso.
    Sembra che inizialmente sia schizzato verso destra con una direzione quasi rettilinea e che poi, nella seconda parte, rallentando, abbia percorso una linea decisamente più curva, spinto verso "sud" ed abbia quindi lasciato nella direzione opposta, verso "nord", quella che si vede come una più ampia traccia scura sul terreno, sotto la residua spinta propulsiva di quella combustione esplosiva che ha marcato il terreno.
    Tutto questo, ammesso che le zone scure non siano solamente del terreno scuro sottostante portato alla luce dalle dinamiche dell'impatto, ipotesi anche questa che la trovo poco probabile.

    Per quanto riguarda i puntini bianchi, che non sembrano pixel, qui io ne vedo 4 o 5 vicini al punto d'impatto, più eventualmente un'altro, poco più lontano a sinistra, propendo per l'idea che siano reali pezzi hardware del povero Schiaparelli, non difetti creati dalla ripresa fotografica.

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