Il paracadute principale del primo stadio largo 15 metri si è comportato perfettamente a velocità supersoniche, mentre il paracadute del secondo stadio largo 35 metri ha subito un danno minore ma ha decelerato il modello della piattaforma di atterraggio come previsto.
Come atterrerà ExoMars
Il lancio della missione ESA-Roscosmos ExoMars, con il rover Rosalind Franklin e la piattaforma di superficie Kazachok, è previsto per settembre 2022. Dopo un viaggio interplanetario di nove mesi, un modulo di discesa contenente il rover ed il lander sarà rilasciato nell'atmosfera marziana a una velocità di 21.000 chilometri orari. Dopo l'ingresso nell'atmosfera e il conseguente frenaggio aerodinamico tramite lo scudo termico (che da solo ridurrà la velocità del veicolo da 21000 chilometri orari 1700 chilometri orari), verranno utilizzati due paracadute, ognuno con il proprio mini-paracadute pilota per l'estrazione (figura qui sotto). Venti secondi dopo l'apertura del primo paracadute supersonico, largo 15 metri, verrà dispiegato il secondo subsonico, largo 35 metri, a una velocità di 400 chilometri orari. Dopo la separazione del secondo paracadute a circa 1 chilometro dal suolo, i retrorazzi entreranno in azione per depositare dolcemente sul suolo la piattaforma di atterraggio, con il rover incapsulato all'interno.
La sequenza di apertura dei paracadute di ExoMars 2020 - Creiti: ESA
Problemi, test e... problemi
Purtroppo, a seguito dei test ad alta quota eseguiti tra il 2019 ed il 2020, i paracaduti mostrarono preoccupanti debolezze e lacerazioni tanto da far slittare l'intera missione di altri due anni, al 2022.
Da allora, la risoluzione del problema è stata una priorità per gli ingegneri. Il team ha migliorato il design eseguendo prove di dispiegamento dinamico a terra e di rapida rotazione presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA in California lo scorso anno. E per mitigare i rischi prima di eseguire questi test di caduta ad alta quota, l'ESA ha ordinato un paracadute di riserva dal produttore statunitense Airborne Systems, la stessa azienda che ha fornito il sistema di paracadute a Perseverance.
Durante i test di caduta più recenti, svolti il 24 e 25 giugno presso la Swedish Space Corporation Esrange, un modulo di discesa fittizio è stato sollevato fino a 29 chilometri di quota da un pallone stratosferico. Il primo test si è concentrato sulla convalida del paracadute supersonico. Il secondo test è stato effettuato la notte successiva utilizzando il paracadute subsonico. Ogni test è stato progettato per applicare il pieno carico previsto durante l'ingresso, la discesa e l'atterraggio su Marte, il tutto con margini di sicurezza aggiuntivi.
"Siamo molto felici di annunciare che il primo paracadute principale ha funzionato perfettamente: abbiamo un design di paracadute supersonico che può volare su Marte", ha affermato Thierry Blancquaert, leader del programma ExoMars, osservando che "ci saranno almeno altre due opportunità per testare questo progetto di paracadute ed acquisire ulteriore fiducia”.
Invece, “le prestazioni del secondo paracadute principale non sono state perfette", ha detto, "ma molto migliorate grazie alle regolazioni fatte alla sacca e alla capottina. Dopo un'estrazione regolare dalla sacca, abbiamo riscontrato un distacco inaspettato del pilota durante il gonfiaggio finale. Ciò probabilmente significa che il paracadute principale ha subito una pressione extra in alcune parti. Questo ha creato uno strappo contenuto da un anello di rinforzo in Kevlar. Nonostante ciò, ha rispettato la decelerazione prevista e il modulo di discesa è stato recuperato in buono stato”.
Il team esaminerà più in dettaglio l'origine di questa nuova anomalia prima di finalizzare la configurazione della prossima coppia di test di caduta prevista per ottobre/novembre 2021 in Oregon, USA.
Mentre i test di caduta ad alta quota richiedono una logistica complessa e condizioni meteorologiche rigorose, che li rendono difficili da programmare e da eseguire, eventuali modifiche apportate al sistema potranno essere testate sul banco di prova di estrazione dinamica presso la NASA/JPL. Questi test possono essere ripetuti in tempi rapidi e riducono il rischio di anomalie.
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