Marte rappresenta un problema unico per i potenziali lander poiché possiede una massa relativamente grande e un’atmosfera sottile, ma non inconsistente. L’atmosfera è abbastanza densa da consentire alle navicelle spaziali di essere stipate all’interno di un aeroshell aerodinamico dotato di uno scudo termico protettivo per evitare che si brucino all’ingresso, ma quella stessa atmosfera non è abbastanza densa da poter fare affidamento solo sui paracadute per un atterraggio sicuro, poiché non riescono a catturare abbastanza l’aria rallenti abbastanza velocemente.
Questo è ancora peggio per gli esploratori più grandi come Perseverance, che pesano 2.260 libbre (1.025 kg). Fortunatamente, nel corso dei decenni gli ingegneri hanno messo a punto alcuni ingegnosi metodi di atterraggio per consentire alla loro navicella spaziale di sopravvivere a ciò che viene chiamato Ingresso, Discesa e Atterraggio (EDL).
I lander Viking atterrarono su Marte nel 1976 utilizzando scudi termici, paracadute e retrorazzi. Nonostante l’utilizzo di grandi paracadute, i grandi lander vichinghi lanciavano retrorazzi all’estremità per atterrare a una velocità sicura. Da allora questa complessa combinazione è stata seguita da quasi tutte le missioni, ma le missioni successive hanno apportato innovazioni nel segmento dell’atterraggio.
La missione Mars Pathfinder del 1997 ha aggiunto airbag insieme a paracadute e retrorazzi per rimbalzare in sicurezza fino all’atterraggio sulla superficie marziana. Quindi tre robusti “petali” hanno assicurato che il lander fosse spinto in posizione verticale dopo l’atterraggio su un’antica pianura alluvionale.
Le missioni Opportunity e Spirit hanno utilizzato un metodo molto simile per posizionare i loro rover sulla superficie marziana nel 2004. Phoenix (2008) e Insight (2018) hanno effettivamente utilizzato atterraggi in stile vichingo.
Profilo di ingresso, discesa e atterraggio del rover Perseverance: questa illustrazione mostra gli eventi che si verificano negli ultimi minuti del viaggio di quasi sette mesi che il rover Perseverance della NASA intraprende su Marte. Credito immagine: NASA/JPL-Caltech
Il grande e pesante rover Curiosity richiedeva potenza extra alla fine per far atterrare in sicurezza il rover grande quanto un’auto, e così nel 2012 è stato utilizzato con successo l’audace sistema di schieramento “Sky Crane”. Dopo una discesa iniziale utilizzando un enorme scudo termico e un paracadute, il potente i retrorazzi finirono di rallentare la navicella spaziale a circa due miglia all’ora.
La Sky Crane ha poi abbassato in sicurezza il rover sulla superficie marziana utilizzando un cavo resistente. Una volta terminato il suo lavoro, la Sky Crane volò via e atterrò a una distanza di sicurezza. Dopo aver dimostrato l’efficacia del sistema Sky Crane, la NASA ha utilizzato lo stesso metodo per tentare un atterraggio sicuro per Perseverance nel febbraio 2021!
Fonte: Amministrazione nazionale per l’aeronautica e lo spazio
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