ExoMars è la prima missione del programma di esplorazione Aurora dell ESA, portato

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Severino Bello
8 anni fa
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1 EXOMARS: la missione su Marte ExoMars è la prima missione del programma di esplorazione Aurora dell ESA, portato avanti in collaborazione con la NASA. La missione è volta a dimostrare fattibilità di alcune tecnologie cruciali, necessarie per supportare le ambizioni europee di una futura esplorazione umana del pianeta, ovvero: Dimostrare la capacità di Ingresso e Discesa di una capsula di 600kg con un payload limitato e attivo sulla superficie di Marte per alcuni giorni. Mobilità di superficie con un Rover dotato di un autonomia di movimento di diversi chilometri Accesso al sottosuolo tramite una Drill montata sul Rover, per acquisire campioni fino a 2 metri di profondità. Preparazione e distribuzione automatica dei campioni da analizzare e da sottoporre a test scientifici. I payload scientifici che saranno portati su Marte avranno le seguenti finalità: Stabilire se su Marte siano mai esistite o siano ancora presenti forme di vita Caratterizzare la geochimica di Marte e la distribuzione delle acque Migliorare la conoscenza dell ambiente e della geofisica di Marte Identificare possibili rischi di superficie per le future missioni di esplorazione umana. Exomars collocherà inoltre un Orbiter intorno a Marte, che eseguirà un indagine sulle tracce di gas nell atmosfera di Marte, attraverso una serie di payload statunitensi.

di Ingresso e Discesa di una capsula di 600kg con un payload limitato e attivo sulla superficie di Marte per alcuni giorni.

2 Il ruolo di Thales Alenia Space La fase Extended Phase B2 (B2X) di ExoMars è stata avviata dall Agenzia Spaziale Europea a marzo 2009, con Thales Alenia Space Italia quale Prime Contractor industriale. Thales Alenia Space Italia è altresì responsabile della progettazione del Demonstrator of the Descent Module (Entry Descent & Landing Demonstrator Module EDM) e dell integrazione degli strumenti del payload Pasteur nel veicolo Rover. Thales Alenia Space France si è incaricata della progettazione del modulo Orbiter. La Missione La configurazione della missione prevede il lancio di uno Spacecraft Composite (SC) per mezzo di un vettore ATLAS 5 421, dal centro spaziale di Cape Canaveral. È stata individuata una finestra ottimale per il lancio fra i giorni 7 e 27 gennaio Dopo un viaggio di circa 10 mesi, il composite raggiungerà Marte nell ottobre Il 16 ottobre l EDM si separerà dall Orbiter e, dopo una fase di crociera di 3 giorni, atterrerà su Marte. Nel frattempo l Orbiter eseguirà l inserzione nell orbita di Marte, per collocarsi in un orbita ellittica di stazionamento della durata di 4 giorni marziani (detti sol). Da questa posizione l Orbiter eseguirà le funzioni di ritrasmissione dei dati dei payload montati sull EDM. Dopo aver compiuto due giri completi, l Orbiter inizierà una serie di manovre necessarie per raggiungere l orbita circolare finale di 400x400 km, da cui eseguirà le sue missioni scientifiche e le funzioni di ritrasmissione dei dati. Il Rover verrà inviato con un lancio successivo di un ATLAS V, nel maggio 2018 e atterrerà sulla superficie di Marte il 14 gennaio 2019, data in cui inizierà le sue attività scientifiche sulla superficie di Marte.

Thales Alenia Space Italia è altresì responsabile della progettazione del Demonstrator of the Descent Module (Entry Descent & Landing Demonstrator Module EDM) e dell integrazione degli strumenti del

3 Lo Spacecraft Composite Lo Spacecraft Composite (SC) per la missione del 2016 è composto da un modulo Orbiter e da un Entry Descent and Landing Demonstrator Module. La massa totale al lancio sarà di circa 4500 kg (4,5 tonnellate) Il modulo Orbiter provvederà alla propulsione, alle comunicazioni e alla funzione di controllo dell assetto, per eseguire la fase di crociera (di circa 10 mesi), rilasciare l EDM e infine collocarsi in orbita intorno a Marte ed eseguire la propria missione scientifica, una volta raggiunta l orbita definitiva. In base a queste anticipazioni, l atterraggio si avrà nel corso della stagione detta della Tempesta di Sabbia, cioè in un periodo in cui la possibilità che si verifichino violente tempeste di sabbia sulla superficie di Marte è molto elevata. Dopo un periodo di volo inerziale di 3 giorni, successivo alla separazione, il modulo EDM entrerà nell atmosfera con un angolazione predeterminata, volta a proteggerlo dal calore prodotto dal tremendo attrito fra l atmosfera e i suoi scudi anteriori e posteriori. L attrito con l atmosfera rallenterà la capsula in circa 2 minuti. In quel momento si aprirà il paracadute. Dopo la sua apertura, verrà sganciato lo scudo di protezione dal calore anteriore. A questo punto sarà possibile accendere l Altimetro Radar Doppler, per stabilire l altitudine e la velocità orizzontale e verticale della capsula, informazioni vitali per le funzioni di guida e navigazione che gestiranno la fase di atterraggio. Quando le funzioni GNC avranno calcolato il momento giusto, verrà rilasciata la protezione posteriore (assieme al paracadute), quindi la parte restante dell EDM raggiungerà la superficie. A qualche centinaio di metri dal suolo saranno sparati dei razzi-guida, per frenare e stabilizzare la piattaforma di atterraggio. La caduta finale del Lander sul terreno (da

crociera (di circa 10 mesi), rilasciare l EDM e infine collocarsi in orbita intorno a Marte ed eseguire la propria missione scientifica, una volta raggiunta l orbita definitiva.

4 un altezza di circa due metri) sarà ammortizzata da una struttura deformabile, che impedirà il danneggiamento della piattaforma centrale. In tutto questo periodo l energia sarà fornita da batterie non ricaricabili. Dopo che la piattaforma centrale sarà atterrata indenne sulla superficie di Marte, si attiveranno i sensori per le misurazioni ambientali. Tutto il sistema, ad eccezione dei sensori, entrerà in ibernazione per risparmiare energia e si risveglierà autonomamente solo prima del passaggio dell Orbiter, per inviare a terra i dati acquisiti. Allo stato attuale, il progetto del sistema prevede una vita su Marte di otto sol, corrispondenti ad almeno due passaggi dell Orbiter. Il Rover Il Rover di EXOMARS è in grado di muoversi sulla superficie di Marte con un elevato grado di autonomia, avvalendosi di una visione stereoscopica e di sensori solari e inerziali per il controllo della navigazione. Alla locomozione provvedono sei ruote motrici e sterzanti. La corrente elettrica è generata da pannelli solari. Il calore per mantenere la temperatura minima di sopravvivenza durante la notte marziana è fornito da due RHU. Il Rover comunica con la stazione terrestre avvalendosi dell Orbiter, per il flusso di dati principale, comprendente anche dati scientifici, usando un collegamento UHF. Al fine di permettere le comunicazioni, è garantita la compatibilità con altri Orbiter della NASA preesistenti. Il Rover ospita una serie di strumenti scientifici e relative apparecchiature di supporto. Un modulo Laboratorio per Analisi all interno del Rover (il cosiddetto Laboratorio Analisi nel Cassetto ) provvederà ad analizzare i campioni di terreno di Marte, in cerca di materiali

Dopo che la piattaforma centrale sarà atterrata indenne sulla superficie di Marte, si attiveranno i sensori per le misurazioni ambientali.

5 organici, tracce di una vita presente o passata sul pianeta. I campioni sono prelevati da una trivella installata sul Rover, a una profondità di 2 metri nel sottosuolo. Sul Rover sono montati anche altri strumenti, come un radar geologico. La missione nominale del Rover sulla superficie di Marte durerà sei mesi. La massa totale del Rover è inferiore a 300 kg.

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