Roma 22 novembre 2015
L’Europa, dopo la missione Mars Express del 2003, tornerà presto sul Pianeta Rosso con ExoMars, la nuova avventura marziana a cui partecipa anche Finmeccanica, con le sue aziende attive nel settore spaziale: Selex ES, Telespazio e Thales Alenia Space. Promosso dall’ESA (Agenzia Spaziale Europea) in collaborazione con Roscosmos (l’agenzia spaziale russa) e con il forte contributo dell’ASI (Agenzia Spaziale Italiana), che ha anche sviluppato insieme all'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), lo strumento INRRI (INstrument for landing-Roving laser Retroreflector Investigations). Il programma ExoMars ha come principali obiettivi scientifici la ricerca di tracce di vita passata e presente, la caratterizzazione geochimica del pianeta, la conoscenza dell’ambiente e dei suoi aspetti geofisici e l’identificazione dei possibili rischi per future missioni umane.
Il programma è suddiviso in due missioni. Nella prima, nel 2016, verrà lanciato il modulo TGO (Trace Gas Orbiter) che raggiungerà l’orbita di Marte per indagare la presenza nell’atmosfera di gas che possano essere indizi di una vita attiva sul pianeta. Poco prima di raggiungere l’orbita, verrà rilasciato il modulo EDM (Entry and Descent demonstrator Module) contenente la stazione meteo ed altri strumenti. Nella seconda missione (2018) l’obiettivo è portare su Marte un veicolo in grado di muoversi sulla superficie del pianeta e di penetrarne ed analizzarne il suolo. Il veicolo spaziale sarà costituito da un Carrier Module (modulo di trasporto) e da un Descent Module (modulo di discesa), sulla cui piattaforma di atterraggio sarà alloggiato il Rover che dovrà esplorare la superficie di Marte.
L’ESA ha assegnato a Thales Alenia Space Italia la leadership di entrambe le missioni oltre alla responsabilità complessiva di tutti gli elementi. Per ExoMars 2016, Thales Alenia Space ha realizzato presso il proprio stabilimento di Torino il modulo EDM. Il modulo orbitante TGO è invece stato realizzato presso lo stabilimento di Cannes. Per quanto riguarda la missione 2018, Thales Alenia Space Italia si occuperà dello sviluppo del sistema di navigazione e guida del Carrier Module e del Descent Module e del progetto del sistema Rover, compresa la realizzazione del laboratorio analitico (ALD).
Selex ES contribuisce a ExoMars 2016 fornendo dei generatori fotovoltaici, due unità per la trasformazione e la distribuzione della potenza elettrica agli utilizzatori del satellite e due schede di distribuzione della potenza elettrica per l’unità CTPU (Central Terminal and Power Unit) montata sul modulo EDM. Selex ES ha inoltre realizzato per ExoMars 2016 i sensori di assetto stellari per il TGO e il cuore optronico dello strumento di osservazione CASSIS. Nella missione 2018, oltre ai pannelli fotovoltaici per l’alimentazione del veicolo spaziale e del Rover, Selex ES realizza con il finanziamento di ASI la speciale trivella con cui per la prima volta l’umanità scaverà nel sottosuolo di Marte ad una profondità che potrebbe conservare tracce di vita passata o presente. All’interno della trivella viene alloggiato lo spettrometro Ma_Miss (Mars Multispectral Imager for Subsurface Studies) per l’analisi dell’evoluzione geologica e biologica del sottosuolo marziano, anch’esso realizzato da Selex ES.
L’ESA ha infine affidato a Telespazio, che partecipa al programma con la sua controllata Telespazio VEGA Deutschland, lo sviluppo dell’ExoMars Mission Control System (MCS), sistema che verrà utilizzato per il monitoraggio e il controllo del TGO, permettendo al “mission operations team” di monitorare e controllare ogni variazione dei sistemi del segmento spaziale durante tutta la vita operativa del satellite.
La trivella che cercherà la vita su Marte
Lo scenario operativo della missione ExoMars prevede l’acquisizione di campioni di suolo marziano fino ad una profondità di 2 metri e la loro analisi a bordo attraverso speciali tecniche spettrometriche nei campi sia del visibile che dell’infrarosso. La durata della missione ExoMars sarà di oltre 200 giorni nel corso dei quali si prevede una raccolta di circa 20 campioni di roccia.
Selex ES ha la responsabilità dello sviluppo, produzione e integrazione dello strumento che effettuerà tali prelievi, il cosiddetto “drill” (chiamato spesso anche trapano, o trivella). Il drill potrà acquisire campioni di materiale che saranno poi raccolti in un container apposito; successivamente trasportati all’interno del laboratorio analitico del Rover stesso e destinati agli appositi strumenti scientifici, saranno esaminati nel dettaglio.
La trivella per la missione ExoMars è un vero gioiello tecnologico; per raggiungere la capacità di perforazione richiestagli, fino a due metri di profondità – superiore anche a quella prevista per il Drill americano della missione InSight verso Marte – il drill è concepito sulla base di una tecnologia modulare che utilizza una punta e tre aste di estensione, azionate in rotazione ed in traslazione.
In questo suo delicato compito di perforazione del suolo e collezione di campioni di materiale, il drill sarà coadiuvato da un altro strumento di Selex ES: Ma_Miss (Mars Multispectral Imager for Subsurface Studies), uno spettrometro operante nelle bande del visibile al vicino infrarosso che, opportunamente inserito all’interno del drill, fornirà agli scienziati informazioni sull’ambiente da cui i campioni saranno prelevati.
È grazie anche a questa capacità tecnologica di raccogliere sfide di elevata portata che Selex ES ha acquisito il ruolo di leader mondiale nei sistemi robotici di perforazione per l’esplorazione planetaria consolidando al tempo stesso il suo ruolo di protagonista in Europa per gli strumenti di spettrometria.
I sistemi di Selex ES per la perforazione e gestione dei campioni prelevati sono presenti anche sulla missione Rosetta, dove, a novembre 2014, un trapano spaziale ha operato per la prima volta su una cometa. In questo caso la trivella, denominata SD2 (Sampler Drill & Distribution) – realizzata da Selex ES con finanziamento di ASI sotto la responsabilità scientifica del Politecnico di Milano – è stato il primo trapano spaziale che abbia mai volato su una sonda interplanetaria.
Selex ES sta inoltre lavorando al prototipo di una trivella in grado di trapanare la superficie della Luna. La trivella potrebbe già essere utilizzata nel corso della missione Luna27, che ESA e Roscosmos lanceranno nel 2020 per cercare l’acqua sul satellite terrestre.