L’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ha assegnato ad Airbus il contratto per l’Earth Return Orbiter (ERO), che per la prima volta riporterà campioni di Marte sulla Terra nell’ambito della campagna Mars Sample Return.
Mars Sample Return (MSR) è la campagna congiunta tra ESA e NASA che rappresenta un nuovo passo avanti nell’esplorazione del Pianeta Rosso. Progettati e prodotti da Airbus, l’ERO e il Sample Fetch Rover (SFR) sono i due principali elementi europei della campagna MSR. Un braccio robotico, chiamato STA (Sample Transfer Arm), che trasferirà i campioni dal rover al Mars Ascent Vehicle (MAV), è il terzo contributo europeo alla campagna MSR. Il contratto ERO ha un valore di 491 milioni di euro.
Durante la sua missione quinquennale, la navicella raggiungerà Marte, fungerà da ponte per le comunicazione delle missioni di superficie e effettuerà un rendez-vous con campioni orbitanti, che riporterà sani e salvi sulla Terra. Prima del loro lancio dalla superficie di Marte a bordo del MAV, questi campioni marziani saranno immagazzinati in tubi e poi raccolti dal Sample Fetch Rover, la cui fase di studio è attualmente in corso da parte di Airbus.
Per sviluppare l’ERO, Airbus si avvarrà della sua vasta esperienza nel rendez-vous automatico e nell’attracco, della sua decennale esperienza nella navigazione ottica, ma anche sulle tecnologie impiegate con successo per l’ATV (Automatic Transfer Vehicle) e i recenti sviluppi in JUICE, la prima missione europea su Giove.
La navicella da sei tonnellate, alta sei metri, dotata di pannelli solari con una superficie di 144 mq e un’apertura alare di oltre 40 m (tra le più grandi mai costruite) sarà lanciata nel 2026 a bordo di Ariane 6 e impiegherà circa un anno per raggiungere Marte. La navicella utilizzerà un sistema di propulsione ibrido ottimizzato, che combina la propulsione elettrica per le fasi di crociera e decelerazione e la propulsione chimica per l’inserimento nell’orbita marziana. All’arrivo, sarà responsabile delle comunicazioni con il rover Perseverance della NASA e la missione Sample Retrieval Lander (SRL), altri due elementi essenziali della campagna MSR.
Per la seconda parte della sua missione, a più di 50 milioni di chilometri dal centro di controllo a terra, l’ERO dovrà rilevare, mettere in sicurezza e catturare un oggetto delle dimensioni di un pallone da basket, chiamato Orbiting Sample (OS), che ospiterà i tubi raccolti dal SFR. Una volta recuperato, l’OS sarà sigillato ermeticamente in un sistema di contenimento secondario e collocato nell’Earth Entry Vehicle (EEV), che funge da terzo sistema di contenimento per assicurare che i preziosi campioni arrivino integri sulla Terra per fornire quanti più dati scientifici possibili. Ci vorrà quindi un altro anno prima che ERO completi il suo viaggio di ritorno sulla Terra. L’EEV verrà inviato a un sito di atterraggio predefinito su una traiettoria precisa, quindi l’ERO si posizionerà in un’orbita stabile attorno al Sole.
Dopo l’atterraggio, i campioni verranno trasferiti in apposite strutture dove verranno posti in quarantena. Una volta aperte le provette, verranno effettuate le prime misurazioni per creare un catalogo dettagliato che consentirà agli specialisti di studiare in modo mirato alcuni aspetti dei campioni.
In qualità di prime contractor per la missione ERO, Airbus svilupperà la navicella a Tolosa ed eseguirà l’analisi della missione a Stevenage. Anche Thales Alenia Space a Torino avrà un ruolo importante, assemblando la navicella, sviluppando il sistema di comunicazione e fornendo l’Orbit Insertion Module. La missione di abilitazione dei motori ionici RIT-2X sarà fornita da ArianeGroup.
Informazioni su Mars Sample Return
Mars Sample Return è un insieme di tre missioni lanciate separatamente, che insieme raggiungeranno l’obiettivo di riportare i campioni di Marte sulla Terra prima della fine del 2031.
Il rover Mars 2020 gestito dalla NASA, noto come Perseverance, è stato lanciato nel luglio 2020 e atterrerà su Marte nel febbraio 2021. Perseverance acquisirà i campioni di Marte, li depositerà in tubi e li lascerà in uno o più depositi per la successiva raccolta da parte della missione SRL e del suo Sample Fetch Rover europeo.
La missione SRL guidata dalla NASA sarà lanciata nel 2026 e comprende una piattaforma di superficie con un braccio robotico europeo (Sample Transfer Arm – STA), il Sample Fetch Rover (SFR) e il Mars Ascent Vehicle (MAV). La piattaforma di superficie atterrerà in prossimità del deposito dei tubi campione nel cratere di Jezero. L’SFR navigherà, localizzerà e raccoglierà i tubi campione e tornerà alla piattaforma del lander. L’STA trasferirà le provette campione nell’Orbiting Sample (OS) e poi caricherà l’OS a bordo del MAV. Il MAV lancerà l’OS nell’orbita di Marte, dove l’ERO sarà in attesa del rendez-vous e di catturarlo.
Anche l’Earth Return Orbiter (ERO), guidato dall’ESA, sarà lanciato nel 2026 e avrà a bordo il Capture, Containment and Return System (CCRS) guidato dalla NASA, che gestirà e biosigillerà l’OS e fornirà l’Earth Entry Vehicle (EEV). L’ERO arriverà nell’orbita di Marte in tempo per fornire la copertura delle comunicazioni per l’ingresso, la discesa e l’atterraggio, e le operazioni di superficie dell’SRL, e il lancio del MAV che metterà l’OS nell’orbita di Marte. L’ERO dovrà rilevare, incontrarsi e catturare l’OS. L’OS sarà poi biosigillato e trasferito all’EEV prima che l’ERO torni sulla Terra.
All’avvicinamento alla Terra, l’ERO rilascerà l’Earth Entry System su una traiettoria di entrata sulla Terra. Dopo l’atterraggio nel deserto dello Utah, i campioni verranno trasferiti in una struttura di ricezione e cura dei campioni.
