21 ottobre 2016

Exomars, che fine ha fatto il lander Schiaparelli?

Non si può parlare di successo per ExoMars, ma solo di una parziale riuscita della missione perché la sonda Trace Gas Orbiter (TGO) si è inserita nell’orbita di Marte in maniera nominale (cioè come da programma), mentre del lander Schiaparelli EDM (Entry and Descent demostrator Module) si sono perse le tracce. L’Europa è arrivata nuovamente su Marte ma non si sa se il lander si sia schiantato al suolo oppure no. Questo perché il segnale del lander (intitolato in onore dell’ingegnere e astronomo italiano Giovanni Schiaparelli) è stato perduto un minuto prima che il veicolo si adagiasse sul suolo marziano. Le speranze di ristabilire le comunicazioni non sono comunque perdute, e nei prossimi giorni si potrebbe sapere di più. Sono passati poco più di 7 mesi da quando la sonda è stata lanciata da Baikonur alla volta del Pianeta rosso. Da marzo a oggi, l’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha atteso di riscrivere la storia dell’esplorazione di Marte. Si sa, però, che per le missioni spaziali le aspettative sono molte, così come molti sono i rischi e i pericoli perché Marte non è proprio dietro l’angolo (anche se è il nostro dirimpettaio planetario). Per ora gli ingegneri e gli scienziati coinvolti nella missione non si sbilanciano, perché il set di dati inviati a terra non è stato analizzato nella sua totalità, ma le prime dichiarazioni fanno riferimento a un blackout di 50 secondi nelle comunicazioni tra TGO e il lander. Ricostruiamo quanto accaduto. Il lander si è staccato dalla sonda alle 16:42 di domenica 16 ottobre e da lì in poi tutto è andato secondo i piani, o quasi. Per gli ingegneri e i ricercatori che da anni lavorano a questa missione, il momento più difficile è arrivato quando il lander si è trovato a pochi chilometri dalla superficie di Marte: sei minuti di terrore in cui sarebbe potuto accadere di tutto (come è successo per Beagle 2). Qualcosa è accaduto di sicuro, ma l’inghippo tecnico è avvolto ancora nel mistero. Alle 15:27 il lander ha iniziato a inviare segnali che sono stati subito captati dal più grande array interferometrico del mondo, il Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) di Pune (in India), e dalla sonda Mars Express. Alle 16:42 si è verificato, come da programma, l’ingresso nell’atmosfera, banalmente il momento più cruciale della fase di discesa: il lander doveva “ammartare” passando da una velocità iniziale di 21.000 chilometri orari a zero in soli 5 minuti e 53 secondi (per essere esatti). Negli ultimi 50 secondi qualcosa è andato storto e il perché ce lo spiega Andrea Accomazzo, direttore della Divisione per le missioni planetarie dell’Esa: “Per quanto riguarda il TGO confermo che l'orbita che abbiamo raggiunto è nominale e ha fatto l'inserzione orbitale in maniera perfetta. Durante la notte abbiamo scoperto che TGO ha raccolto tutti i dati telemetrici relativi alla discesa di Schiaparelli. Il data set ci ha detto che il lander è entrato nell'atmosfera in maniera nominale; ha affrontato tutta la fase di volo atmosferico protetto dallo scudo termico in maniera assolutamente nominale; lo scudo termico ha funzionato perfettamente ed è stato rilasciato come da programma. Sotto i 10 chilometri di quota è stato dispiegato il paracadute di rallentamento e questa fase ci rivela, da un'analisi preliminare, tutti dati nominali. Da qui in poi Schiaparelli si è comportato in maniera diversa da quello che noi ci aspettavamo, perché il paracadute doveva rimanere attaccato fino a una quota di circa 1 chilometro dalla superficie marziana, ma dalla telemetria abbiamo osservato che il distacco del paracadute è avvenuto con una tempistica diversa rispetto a quella prevista dalle simulazioni, circa 50 secondi prima. Dopo il rilascio del paracadute, Schiaparelli avrebbe dovuto accendere i retrorazzi per 30 secondi in modo da affrontare la frenata e l'atterraggio. Sappiamo che i retrorazzi sono stati accesi, ma solo per tre secondi. Ora dobbiamo capire perché la logica di bordo ha preso queste decisioni”. Tra le ipotesi emerse nella serata di ieri c’è il malfunzionamento di un’antenna. “Abbiamo due antenne”, ha spiegato il responsabile delle operazioni di missione ESA Paolo Ferri, “una attiva prima del distacco della parte superiore del guscio protettivo, una dopo, quando il backshell si separa insieme al paracadute. Se il malfunzionamento è stato registrato in quell’istante, si potrebbe pensare che ci sia un problema con la seconda antenna. Non sarebbe una buona notizia: se si è rotta, si è rotta. Ma, come dicevo, è solo un esempio di cose che potrebbero essere andate male”. Non tutto è perduto, perché un eventuale segnale dal lander potrebbe essere captato nelle prossime ore (o giorni) dalle sonde Mars Express dell’ESA, Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) e Mars Atmosphere & Volatile Evolution (MAVEN) della NASA e nuovamente dal Giant Metrewave Radio Telescope. Si spera di recuperare la comunicazione il prima possibile, vista la limitata durata del set di batterie a bordo di Schiaparelli: “Se c’è qualche possibilità per tentare una recovery strategy, ci restano un paio di giorni. Poi, per capire cos’è successo avremo più tempo”, ha aggiunto Ferri. Il lander Schiaparelli ha a bordo quattro preziosi strumenti che dovrebbero lavorare dai due ai quattro Sol (giorni marziani), sempre che si riesca a ripristinare la comunicazione. Per la vera missione scientifica dobbiamo attendere il 2020, quando una seconda sonda porterà su Marte un rover per l’esplorazione della superficie (quindi un robot che potrà muoversi tra le dune e le rocce marziane). La missione ExoMars è nata dalla collaborazione tra russi ed europei e vede un importante ruolo dell’Italia, dalle aziende alle università, passando per l'Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) che è alla guida di due strumenti importanti per la missione: DREAMS (Dust Characterisation, Risk Assessment, and Environment Analyser on the Martian Surface) e Ma_MISS (Mars Multispectral Imager for Subsurface Studies). Gli altri due strumenti a guida italiana sono AMELIA (Atmospheric Mars Entry and Landing Investigation and Analysis) e INRRI (INstrument for landing-Roving laser Retroreflector Investigations). L'INAF è coinvolto anche con un'importante partecipazione nello strumento CASSIS.  


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