L’esplorazione spaziale ci ha insegnato che raggiungere un altro pianeta è solo metà dell’opera; la vera sfida inizia nel momento esatto in cui i motori si spengono e i sistemi devono interfacciarsi con un ambiente alieno e imprevedibile. Nell’ambito dell’ambizioso programma ESA ExoMars 2028, l’attenzione degli scienziati e degli ingegneri è attualmente concentrata su un momento che durerà pochissimo, ma che determinerà il futuro dell’intera missione: il momento in cui il rover Rosalind Franklin dovrà muovere i suoi primi passi sulla superficie marziana.
Una volta atterrato sul Pianeta Rosso, una delle prime e più delicate operazioni che il veicolo robotico dovrà affrontare sarà infatti quella di lasciare la sicurezza della piattaforma di atterraggio per raggiungere il suolo. Questa specifica operazione, nota nel gergo aerospaziale come manovra di egress, non consiste semplicemente nel percorrere una rampa inclinata come si potrebbe immaginare sulla Terra. Si tratta, al contrario, di una sequenza di operazioni, procedure e decisioni attentamente pianificata in ogni singolo dettaglio, progettata esclusivamente per garantire che il rover possa passare in totale sicurezza dalla piattaforma alla terra rossa di Marte, evitando ribaltamenti o blocchi fatali.
I test simulati nel centro operativo di Torino
Per prepararsi a questo momento epocale, è stata recentemente condotta un’intensa campagna di egress test guidata dal team di Thales Alenia Space, la joint venture tra le aziende Thales e Leonardo, che ricopre il ruolo fondamentale di prime contractor industriale della missione ExoMars 2028. Queste complesse prove si sono svolte in Italia, precisamente presso gli stabilimenti di ALTEC a Torino, all’interno dell’avanzato Rover Operations Control Centre (ROCC). Per ricreare fedelmente le condizioni operative, gli ingegneri hanno utilizzato un mock-up, ovvero un modello in scala reale, della Landing Platform, fornito per l’occasione dai partner di Airbus Defence and Space.
Durante questa delicata campagna è entrato in azione il Ground Test Model del veicolo spaziale. Questo gemello terrestre del rover Rosalind Franklin viene utilizzato sul nostro pianeta per riprodurre e testare gli aspetti più critici e fondamentali delle operazioni che il vero rover dovrà affrontare a milioni di chilometri di distanza. Attraverso queste campagne di collaudo dedicate e meticolose, gli ingegneri spaziali hanno la possibilità di ricreare svariati scenari operativi, potendo così valutare con estrema precisione il comportamento del rover e dei suoi complessi meccanismi durante l’attraversamento del confine tra il veicolo di discesa e il vero e proprio terreno marziano.
Una discesa lenta e calcolata verso il suolo extraterrestre
La piattaforma di atterraggio è stata progettata in modo ingegnoso ed è dotata di due paia di rampe di uscita, due posizionate nella parte anteriore e due nella parte posteriore. Questa ridondanza è vitale perché consente agli scienziati di testare diverse configurazioni di uscita. Nel corso dell’intensa campagna di simulazione a Torino, il team ha messo alla prova numerosi scenari complessi, includendo discese sia in avanti che all’indietro. L’obiettivo primario era valutare le prestazioni strutturali e software del rover e del sottosistema di egress nelle diverse configurazioni delle rampe e del terreno simulato. Per rendere le prove ancora più verosimili, sono stati posizionati degli ostacoli fisici al di sotto o lateralmente alle rampe, con lo scopo di simulare un atterraggio d’emergenza su un terreno che potrebbe rivelarsi fortemente irregolare, insidioso o eccessivamente roccioso.
Questi test pratici sono di un’importanza assoluta e inestimabile. Le condizioni geologiche ed ambientali che il rover incontrerà nei primissimi istanti dopo l’atterraggio non potranno mai essere previste con totale certezza in anticipo. La manovra di egress più adatta da eseguire dipenderà infatti esclusivamente dalla situazione reale che il veicolo identificherà sulla superficie marziana in quel preciso momento. Testare molteplici scenari estremi sulla Terra consente quindi agli ingegneri di validare le procedure di sicurezza, acquisire un’imprescindibile esperienza operativa e contribuire a formare la base di conoscenze necessaria per le decisioni critiche che dovranno essere prese a distanza durante la missione reale. Sebbene la manovra fisica di guida del rover lungo le rampe possa durare solamente pochi minuti, l’intera e completa sequenza di egress su Marte sarà un’operazione immensamente più lunga e coordinata con precisione millimetrica. Prima che il rover possa effettivamente iniziare a muoversi sul Pianeta Rosso, i tecnici dovranno completare una vastissima serie di controlli incrociati e preparativi sistematici, verificando costantemente che tutte le condizioni siano assolutamente idonee a procedere nella massima sicurezza possibile.
Il ruolo decisivo di Thales Alenia Space e del consorzio europeo
L’intero successo di questo ambizioso viaggio interplanetario poggia sulle spalle di una straordinaria collaborazione tecnologica. Thales Alenia Space, costituita come joint venture tra l’azienda francese Thales con una quota del sessantasette percento e l’italiana Leonardo al trentatré percento, svolge un ruolo assolutamente centrale e direttivo nella missione. Guidando l’intera organizzazione industriale e la complessa integrazione di sistema in qualità di prime contractor, l’azienda si fa carico di responsabilità enormi. Tra queste spicca la progettazione e lo sviluppo vitale dell’EDLM, ovvero il modulo di ingresso, discesa e atterraggio su Marte, che rappresenta la capsula protettiva che porterà il rover sano e salvo sulla superficie.
Le competenze dell’azienda capofila si estendono anche allo sviluppo di sottosistemi nevralgici per la sopravvivenza del veicolo, come il potentissimo computer di bordo e il sofisticato radar altimetro, essenziale per misurare la distanza dal suolo durante la precipitosa caduta nell’atmosfera marziana. Thales Alenia Space coordina inoltre minuziosamente tutte le attività di Assembly, Integration & Test, e gestisce l’adattamento tecnico di quegli elementi della missione che erano già stati sviluppati in precedenza, tra cui spiccano il Carrier Module e il Rover stesso. Un’altra responsabilità di altissimo livello riguarda la complessa integrazione dell’Analytical Laboratory Drawer all’interno del rover, che costituisce il vero e proprio cuore pulsante della missione: un laboratorio scientifico miniaturizzato che avrà il compito senza precedenti di analizzare in situ i preziosi campioni raccolti direttamente dalla superficie marziana.
Tecnologia internazionale in prima linea per la ricerca della vita
La missione ExoMars 2028 non sarebbe possibile senza una solida e affiatata cooperazione industriale a livello internazionale, che unisce le migliori menti aerospaziali del continente. La divisione britannica di Airbus Defence and Space è direttamente responsabile della costruzione del rover e della Landing Platform, fornendo inoltre un contributo essenziale con la realizzazione di sistemi meccanici, termici e di propulsione che si riveleranno fondamentali per affrontare la delicatissima e imprevedibile fase finale di discesa e atterraggio sul suolo extraterrestre.
L’Italia riveste un ruolo di altissimo prestigio scientifico e tecnologico. Il colosso dell’aerospazio Leonardo, operando presso il suo avanzato sito di Nerviano nella provincia di Milano, ha progettato e realizzato in prima persona uno degli strumenti in assoluto più importanti e rivoluzionari dell’intera spedizione spaziale: la trivella. Questo capolavoro di ingegneria meccanica sarà in grado, per la prima e unica volta nella storia dell’esplorazione spaziale, di perforare il suolo aspro del Pianeta Rosso spingendosi fino alla notevole profondità di due metri. Raggiungere questo strato sotterraneo è vitale per cercare tracce di vita passata, in quanto al riparo dalle letali radiazioni cosmiche che bombardano la superficie. Il terreno estratto verrà poi analizzato minuziosamente grazie allo spettrometro Ma_MISS, uno strumento di altissima precisione inserito direttamente all’interno della punta del trapano. Anche questo straordinario occhio elettronico è stato realizzato interamente da Leonardo, questa volta nel suo polo di eccellenza di Campi Bisenzio a Firenze, avvalendosi della cruciale supervisione scientifica dell’istituto INAF-IASP e sotto l’attento coordinamento istituzionale dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI).
Il mosaico industriale si completa con il fondamentale contributo di altre nazioni europee leader nel settore. L’azienda ArianeGroup in Francia è responsabile della costruzione del front shield e della robusta protezione termica dell’aeroshell, lo scudo che dovrà sopportare temperature infernali durante l’attrito atmosferico. L’azienda tedesca OHB si occupa dello sviluppo del carrier module, mentre la realtà torinese ALTEC gestisce magistralmente il Rover Operations Control Center. I team altamente specializzati di Thales Alenia Space dislocati in Francia sono invece concentrati sullo sviluppo di parti nevralgiche dell’aeroshell, focalizzandosi in particolare sul rear shield e sull’ingegnoso sistema di paracadute necessario per frenare la caduta del modulo. Nel frattempo, la divisione elvetica dell’azienda fornirà gli “occhi” del modulo di atterraggio, sviluppando le camere ad alta risoluzione e l’unità elettronica di controllo dedicata alla gestione dei motori frenanti. Infine, a dimostrazione di una ramificazione produttiva che abbraccia l’intera Europa, la filiale spagnola di Thales Alenia Space ha portato a termine la realizzazione dell’Actuator Drive Electronics (ADE) del rover, un componente elettronico che garantirà la motricità del veicolo sulle aspre dune marziane.
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