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Per toccare correttamente la superficie del pianeta rosso, gli ingegneri hanno fatto cadere lo scheletro della piattaforma di ExoMars a varie velocità e da varie altezze su terreni simulati alla Altec di Torino.
Le gambe di atterraggio sono un elemento fondamentale per l'atterraggio sicuro della missione Rosalind Franklin del rover ExoMars dell'Esa nel 2030, insieme ai paracadute e ai motori che rallenteranno la discesa del veicolo spaziale su Marte.
Per oltre un mese, i team di Thales Alenia Space e di Airbus hanno eseguito decine di lanci verticali utilizzando un modello in scala reale della piattaforma di atterraggio presso le strutture Altec di Torino. Mentre Thales Alenia Space è il leader industriale della missione, Airbus fornisce la piattaforma di atterraggio e Altec offre il supporto tecnico per il test.
Le gambe, leggere e dispiegabili, sono interconnesse e dotate di ammortizzatori per resistere agli urti. Le quattro gambe utilizzate per i test replicano esattamente struttura e dimensioni di quelle che atterreranno su Marte.
Considerando ogni possibile scenario di atterraggio, i team si stanno preparando a ciò che potrebbe accadere se il veicolo spaziale atterrasse non perfettamente in verticale oppure su una roccia.
«L'ultima cosa che si desidera è che la piattaforma si ribalti quando raggiunge la superficie marziana. I test confermeranno la sua stabilità all'atterraggio» ha affermato Benjamin Rasse, team leader dell'Esa per il modulo di discesa ExoMars.
Un altro obiettivo della campagna era quello di verificare le prestazioni dei sensori di atterraggio. Un sistema installato in tutte e quattro le gambe rileva quando il veicolo spaziale tocca la superficie e attiva lo spegnimento dei motori di discesa dopo un atterraggio morbido.
Tuttavia, il veicolo spaziale ha bisogno di un tempo minimo per spegnere i motori dopo l'atterraggio. Se i sensori impiegassero troppo tempo per comandare lo spegnimento del sistema di propulsione, i flussi di gas dei motori di atterraggio potrebbero sollevare frammenti di suolo marziano e danneggiare la piattaforma, perfino ribaltandola nella peggiore delle ipotesi.
«Vogliamo ridurre il tempo di spegnimento a un battito di ciglia, non più di 200 millisecondi dopo l'atterraggio. Siamo lieti di comunicare che questi sensori critici funzionano bene entro i limiti per un atterraggio sicuro» ha detto Benjamin.
Nel corso di oltre una dozzina di cadute verticali, il team ha modificato di pochi centimetri la velocità e l'altezza delle cadute. Questa prima serie di test ha visto il lancio del modello su superfici sia dure che morbide, queste ultime ricoperte di terreno polveroso, lo stesso utilizzato per testare la mobilità del rover Rosalind Franklin.
Nei prossimi mesi, la piattaforma verrà rilasciata con l'aiuto di una slitta a velocità più elevate per testarne la stabilità in caso di atterraggio su piano inclinato. Questa nuova configurazione richiederà aggiornamenti di sicurezza presso la struttura di prova per il personale che gestisce la campagna.
Le registrazioni delle telecamere ad alta velocità e le misurazioni dei sensori, degli accelerometri e dei laser installati sul modello saranno inserite in un modello computerizzato del lander ExoMars e delle sue gambe.
Il team utilizzerà un algoritmo per simulare scenari di atterraggio su Marte e confermare la stabilità del modulo nel conto alla rovescia per il lancio, previsto per il 2028.
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