Atterrare su Marte testando il paracadute sulla Terra: perché l’ammartaggio di Perseverance è stato “una straordinaria sfida ingegneristica”

Il gigantesco paracadute che ha aiutato ad atterrare Perseverance su Marte è stato testato qui sulla Terra presso la Wallops Flight Facility della NASA in Virginia.
Testare i componenti dei veicoli spaziali prima del volo è fondamentale per una missione di successo. Raramente si ha una seconda occasione dopo il lancio, specialmente su un altro pianeta: devi fare tutto il possibile per farlo bene la prima volta.
Tre missioni successo alla Wallops Flight Facility della NASA in Virginia nel 2017 e nel 2018 per testare un paracadute supersonico hanno dimostrato il loro valore con l’atterraggio perfettamente riuscito della missione Perseverance sul Pianeta Rosso.
Dopo aver percorso 293 milioni di miglia (472 milioni di km), i paracadute supersonici, progettati per rallentare la discesa del rover sulla superficie del pianeta, si sono aperti e gonfiati con successo: hanno reso possibile l’atterraggio regolare di Perseverance.

“Questa missione ha richiesto di progettare e costruire un paracadute da 72 piedi che potesse sopravvivere al gonfiaggio con vento Mach 2 in circa mezzo secondo. E’ stata una straordinaria sfida ingegneristica, ma assolutamente necessaria per la missione,” ha affermato Ian Clark, responsabile tecnico del test del Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California. “Per assicurarci che funzionassero su Marte in quelle condizioni difficili, abbiamo dovuto prima testare i nostri progetti di paracadute qui sulla Terra. Replicare l’ambiente marziano significava che dovevamo portare il nostro carico utile fino a metà strada verso i confini dello Spazio e raggiungere il doppio della velocità del suono. I razzi sonda sono stati fondamentale per i nostri test e, infine, per il nostro atterraggio su Marte“.

Il team della NASA ha testato il paracadute tre volte in condizioni assimilabili a quelle di Marte, utilizzando i razzi Black Brant IX. Il volo di prova finale ha esposto il paracadute a un carico di 67.000 libbre (300.000 Newton), il maggiore a cui è sopravvissuto un paracadute supersonico e circa l’85% superiore a quello che ci si aspettava durante il dispiegamento nell’atmosfera di Marte.

“Quando la navicella è atterrata con successo la scorsa settimana, è stata una grande sensazione di realizzazione per il team di test del paracadute“, ha affermato Giovanni Rosanova, capo del NASA Sounding Rockets Program Office a Wallops. “Posizionare il componente di prova nelle giuste condizioni con un razzo sonda è stato impegnativo e l’importanza dei test per il successo dell’atterraggio su Marte è stato un eccitante fattore motivante per il team. Siamo orgogliosi di aver fatto parte di questa missione“.

I veicoli suborbitali – razzi sonda, palloni scientifici e aerei – sono ottime piattaforme per lo sviluppo e il test di strumenti e componenti di veicoli spaziali. I veicoli spaziali tra cui Terra, Aqua, COBE, CGRO, SPITZER, SWIFT, HST, SOHO e STEREO hanno un patrimonio legato alle missioni dei veicoli suborbitali.

Rosanova ha spiegato: “Uno dei pregi dei veicoli suborbitali è che uno strumento o i suoi componenti possono essere pilotati, migliorati e quindi ri-pilotati. Questo può essere fatto entro pochi anni, offrendo agli scienziati l’opportunità di risolvere i difetti prima di volare su un veicolo spaziale“.

Nel caso dei paracadute Mars 2020, il primo volo è stato un test per vedere se potevano essere raggiunte le giuste condizioni per simulare ciò che i paracadute avrebbero incontrato discendendo attraverso l’atmosfera di Marte. Il secondo volo, 6 mesi dopo, nel marzo 2018, è stato il primo test completo del paracadute. Il test finale di successo, condotto a settembre 2018, ha fornito i risultati necessari affinché il team di Perseverance fosse sicuro che il progetto fosse pronto per la missione Mars 2020.

La NASA sta attualmente sviluppando piani per una missione Mars Sample Return per recuperare le rocce e i campioni di suolo raccolti da Perseverance e riportarli sulla Terra. Le squadre si stanno preparando a testare i concept per il Mars Ascent Vehicle che trasporterà i campioni raccolti dalla superficie del pianeta. I veicoli suborbitali – un razzo sonda o un pallone scientifico – vengono esaminati per testare il veicolo di risalita. Il personale di Wallops è entusiasta di prendere parte a questo prossimo passo di esplorazione del Pianeta Rosso mentre sogniamo la Luna, Marte e oltre.

La missione Mars 2020

Un obiettivo chiave per la missione di Perseverance su Marte è l’astrobiologia, inclusa la ricerca di segni di antica vita microbica. Il rover studierà la geologia del pianeta e il clima passato, aprirà la strada all’esplorazione umana del Pianeta Rosso e sarà la prima missione a raccogliere roccia marziana e regolite.
Le successive missioni della NASA, in collaborazione con l’ESA (Agenzia spaziale europea), invieranno veicoli spaziali su Marte per raccogliere campioni sigillati e riportarli sulla Terra per un’analisi approfondita.
La missione Mars 2020 Perseverance fa parte del programma esplorativo della NASA “Moon to Mars”, che include le missioni Artemis sulla Luna, che aiuteranno a prepararsi per l’esplorazione umana del Pianeta Rosso.