Missione ExoMars: lo schianto di Schiaparelli dovuto alla “scarsa esperienza dell’ESA”

Enrico Flamini, a un mese dall'ammartaggio della sonda Schiaparelli sul Pianeta Rosso, fa il punto della situazione sulla rivista Airpress

Enrico Flamini, coordinatore scientifico dell’Agenzia Spaziale Italiana, a un mese dall’ammartaggio della sonda Schiaparelli sul Pianeta Rosso, fa il punto della situazione sulla rivista Airpress. Dopo una serie di passaggi corretti e pienamente riusciti, il lander avrebbe infatti riscontrato problemi sul finale, ingannandosi sul fatti di essere già atterrato, spegnendo i retrorazzi quando si trovava ancora in quota. Una fase su cui le simulazioni numeriche non sono sufficienti, servono i test: “Proprio su questi test cruciali  si e’ evidenziata la scarsa esperienza del project team di Esa, sottraendo al controllo industriale l’esecuzione del test da pallone e provando a cancellare il test del radar di discesa. Inoltre, il test da pallone, che secondo l’industria doveva essere svolto da un’organizzazione esperta di lanci stratosferici, e’ stato da Esa prima assegnato per motivi di geo-ritorno a un’organizzazione non dotata di una competenza specifica sufficiente; ma dopo essere stato preparato e’ stato in seguito cancellato“. L’Esa “ha anche cercato di cancellare il test del radar su un analogo terrestre del suolo marziano, il centro italo-marocchino Ibn Battuta; dopo aver tentato di sostituirlo con un test presso un aeroporto militare italiano, solo alla fine, dopo fortissime pressioni da parte dell’Asi, si sono fatti sia i test iniziali in aeroporto, utili per capire se il radar funzionava, sia quelli fondamentali per capire come funzionava, effettuati da elicottero nel deserto marocchino. A oggi sappiamo che il radar ha funzionato correttamente“.

Credit: ESA/ATG medialab. Grafica: Davide Coero Borga
Credit: ESA/ATG medialab. Grafica: Davide Coero Borga

L’entry avviene a velocita’ ipersonica, nel caso di Schiaparelli era 21mila Km/h, ed e’ possibile solo utilizzando uno scudo aerodinamico protetto da un materiale ablativo a bassa conducibilita’ termica per preservare il lander dalle temperature che si sviluppano in questa fase. Quando la velocita’ si approssima alla subsonica, per EDM era di 1650 Km/h, si puo’ attivare il meccanismo di espulsione del paracadute che frena il lander fino a qualche decina di metri al secondo“. “Non e’ solo una questione di peso, ma anche di precisione di atterraggio. Gli airbag fanno rimbalzare e rotolare il lander in maniera del tutto non controllata. Con i retrorazzi si puo’ arrivare a scegliere la zona di atterraggio con precisione, come dimostrato dal sistema Sky Crane di Nasa. In altri termini, per future missioni nelle quali gli elementi di superficie dovranno poter essere accessibili, la scelta obbligata e’ quella dei retrorazzi“. Flamini spiega che il lander ha eseguito correttamente le due manovre di entry e descent, “poi qualcosa lo ha ingannato, ha spento i retrorazzi, ha acceso DREAMS come se fosse atterrato, trasmesso il suo segnale e si e’ messo in ibernazione. Purtroppo l’altezza era sbagliata“. Il sistema “e’ andato in errore con l’aumentare della densita’ atmosferica, quando i fattori a piu’ alta variabilita’ diventano predominanti e dove diventano fondamentali i preventivi test end-to-end, mentre le simulazioni numeriche dicono poco. Per questa ben nota variabilita’, con il pieno supporto degli Stati membri dell’Esa, si erano inseriti nel contratto industriale due test di verifica in ambiente analogo: un test da pallone stratosferico, nel quale si verificavano tutte le condizioni di discesa non ipersonica, il paracadute, i fattori aerodinamici e i retrorazzi; e un test da 3mila metri in giu’ per il radar di discesa“.

Queste considerazioni sono fondamentali per capire che cosa non ha funzionato nell’ultimissima parte della missione di Schiaparelli. Del resto la missione 2020 e’ praticamente domani, con tutte le ambizioni scientifiche e tecnologiche che porta: atterraggio con un rover, trivellazioni a profondita’ mai raggiunte, alla ricerca di tracce di vita passata. E vista l’importanza degli obiettivi sara’ necessario valutare bene la lesson learnt per imparare da essa per arrivare al 2020 con la ragionevole certezza di non aver trascurato aspetti critici che ne possano compromettere il risultato“.