Se Schiaparelli s’è schiantato, la missione ExoMars è fallita?

Schiaparelli marte exomars
Rappresentazione grafica della sonda in fase di atterraggio. Credits: ESA/ATG medialab

Il giorno 20 ottobre 2016 la discesa del modulo Schiaparelli su Marte si conclude con la perdita del contatto con il lander, probabilmente distrutto.
Visti i recenti fatti, molte persone hanno sollevato dubbi e quesiti riguardo la missione ExoMars.

Si tratta di una missione di esplorazione robotica del pianeta Marte sviluppata dall’Agenzia Spaziale Europea e dall’Agenzia Spaziale Russa. Si articola in due fasi: la prima consiste nell’inserimento in orbita di una sonda nel 2016 (riuscito), con in aggiunta un test di atterraggio (quello della sonda Schiaparelli).
Quest’ultimo è in previsione della seconda fase della missione, la discesa di un rover altamente innovativo programmata per il 2020. Si tratta di un dimostratore tecnologico di ingresso, discesa e atterraggio. Detto papale-papale, se vogliamo far atterrare qualcosa dobbiamo fare una prova, e questa era la prova. Anzi, due parti su tre per Schiaparelli sono comunque riuscite, il problema è stato solo alla fine poiché pare che il software che controlla i retrorazzi li abbia disattivati prima del previsto.
Quindi la prima risposta è: no, ExoMars non è fallita, e non abbiamo perso i soldi investiti.

Schiaparelli componeva una frazione del budget totale della missione, al massimo il 5%. L’ESA è sempre stata abbastanza chiara comunque che il lander era un test ingegneristico e non una missione in sé. Già quando la missione è stata annunciata nel 2009, subito dopo che la NASA si tirò indietro da una missione congiunta per taglio ai fondi e si decise di passare da un rover a un lander, l’ESA ha sempre detto che Schiaparelli era un “entry descent and landing demostration module”.
Però è vero che il modulo conteneva alcuni strumenti per degli esperimenti (DREAMS, AMELIA, COMARS+ ecc.). Sono stati aggiunti perché già che c’era la sonda, si poteva approfittare della situazione e condurre delle rilevazioni con cui ottenere dati preliminari, senza dover aspettare il 2020 per le analisi più approfondite e durature. Ci tenevamo tanto, specialmente noi in Italia, perché erano esperimenti italiani. Non è detto che sia tutto perduto, e comunque durante la discesa all’ESA sono riusciti a raccogliere alcuni dati (AMELIA ha sicuramente funzionato per gran parte della discesa). Comunque, anche nella migliore delle ipotesi il modulo aveva batterie per un massimo di 4 giorni: non era quello il focus.

Quanto sia costato il lander nel suo complesso escludendo tutto il resto è impossibile da sapere, non solo perché non ci sono dati dai budget ESA che separano le parti più puramente ingegneristiche, ma anche perché non ha senso (siccome il TGO è stato costruito anche tenendo conto che bisognava testare il lander).

Vi chiederete come sia possibile commettere un errore dopo tante missioni, in cui di dati se ne sono raccolti a iosa. La risposta è che i dati non sono mai sufficienti.
Cambiano le condizioni atmosferiche: al momento della discesa era anche in corso una tempesta di polvere, ci si è andati apposta nel periodo in cui sono più frequenti per poterle studiare con DREAMS, e discendere mentre ce n’è una complica la situazione.
Cambia il peso a seconda della missione: bisogna calibrare e progettare specificatamente tutte le componenti, a volte un sistema di atterraggio va bene per un tipo di modulo ma non per un altro (i famosi airbag di Mars Pathfinder per esempio qui non potevano essere usati perché il modulo era troppo pesante, nemmeno Curiosity li usò).
L’atterraggio su Marte è poi difficile di suo perché l’atmosfera è sufficientemente densa da rendere difficile l’impiego di razzi per la decelerazione, poiché il volo a velocità supersonica è instabile, e al tempo stesso è troppo rarefatta per l’impiego efficace di paracadute e sistemi di aerofrenaggio.

I test non sono mai sufficienti. Un nostro collaboratore, Matteo Miluzio dell’ESA, riguardo uno strumento su cui ha lavorato alle Canarie e che ha montato presso il telescopio di Las Palmas, ci ha raccontato che sono stati fatti anni di test in laboratorio, ed adesso almeno 8-10 mesi di test direttamente al telescopio, in loco, prima di renderlo disponibile alla comunità scientifica. Se un parametro è fuori posto, si fa un test ed in poco lo si corregge.
Il problema è che per le missioni spaziali si ha UN solo test in loco: ovvero la missione stessa. È una sfida assoluta e senza appello. Se un parametro è fuori posto la missione fallisce.

La ricerca spaziale non è semplice. Ci sono numerose variabili in gioco, gli incidenti sono perfettamente possibili e si conta sempre che qualcosa può andare storto per un motivo qualsiasi. Di recente è esploso il Falcon-9 e il programma Apollo atterrò sulla Luna dopo 10 missioni preliminari costellate anche da gravi incidenti. Le ricadute in termini di acquisizione di conoscenza, ricadute tecnologiche, brevetti e impiego di ricercatori e ingegneri da tutto il mondo, con collaborazioni e sviluppo, giustificano ampiamente gli sforzi profusi per l’obiettivo.
Nella fattispecie, quello di ExoMars è di ricercare specificatamente segni di vita microbica, anche passata. La missione è dedicata proprio a questo e per tale motivo nel progetto ci sono esperimenti e strumenti innovativi, anche più di Curiosity che doveva condurre a sua volta analisi alla ricerca di tracce biologiche. La fase di studio per il modulo ha quindi previsto necessità apposite che altre missioni non avevano, come quella di assicurarsi che niente nel rover che verrà trasportato nel 2020 possa contaminare i campioni analizzati e che si possano eseguire sterilizzazioni anche una volta giunti sulla superficie (già questo cambia il peso del materiale trasportato e il bilanciamento del modulo di trasporto).

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