Il sistema di paracadute della missione ExoMars dell’ESA, il più complesso mai costruito per una missione su Marte, ha superato con successo i test condotti sopra il Circolo Polare Artico, confermando la capacità di trasportare in sicurezza il rover Rosalind Franklin sulla superficie di Marte.
Il test, condotto utilizzando un pallone stratosferico a elio, ha portato un modulo di discesa ad un’altitudine di 29 km (quasi tre volte l’altitudine a cui viaggiano gli aerei commerciali) per ricreare le condizioni atmosferiche marziane. Da questa quota, il sistema ha dispiegato due grandi paracadute dalla loro configurazione compatta, dimostrando la capacità di rallentare efficacemente la capsula durante la discesa.
“Siamo felici di confermare che abbiamo un design di paracadute che può funzionare su Marte, un sistema ambizioso con il paracadute più grande mai fatto volare al di fuori della Terra” ha dichiarato Luca Ferracina, ingegnere di sistema del Modulo di Entrata, Discesa e Atterraggio di ExoMars dell’ESA.
La sfida di simulare Marte sulla Terra
Testare un sistema di atterraggio marziano sul nostro pianeta presenta sfide tecniche importanti. L’atmosfera di Marte ha una densità di appena l’1% rispetto a quella terrestre a livello del mare, una caratteristica che richiede condizioni molto specifiche per essere replicata durante i test.
Per raggiungere la combinazione corretta di densità atmosferica e velocità che la capsula sperimenterà tuffandosi nella sottile atmosfera marziana, il pallone stratosferico ha dovuto raggiungere un’altitudine di 29 km. Durante il test, la capsula di prova è scesa in caduta libera per circa 20 secondi, raggiungendo quasi la velocità del suono prima del dispiegamento sequenziale dei paracadute. A tal proposito, Ferracina ha spiegato:
La combinazione di velocità e bassa densità atmosferica in questo test è esattamente la stessa che i paracadute sperimenteranno su Marte. Testare sulla Terra è un modo per acquisire fiducia e confermare che tutti gli elementi funzionino come previsto.
La location scelta per questi test è stata l’Esrange Space Center della Swedish Space Corporation a Kiruna, nel nord della Svezia, sopra il Circolo Polare Artico. Questa struttura è stata selezionata per le sue capacità e la lunga esperienza nelle missioni con palloni stratosferici fin dai primi anni ’70. Il test di caduta ad alta quota è stato eseguito il 7 luglio 2025.
Due paracadute per una missione critica
L’atterraggio su Marte è considerato una delle manovre più rischiose dell’esplorazione spaziale. In soli sei minuti, il modulo di discesa di ExoMars deve decelerare da 21 000 km/h nella parte superiore dell’atmosfera planetaria fino a un atterraggio morbido, preservando l’integrità del prezioso carico: il rover Rosalind Franklin, progettato per l’esplorazione superficiale.
Il sistema di rallentamento combina uno scudo termico, due paracadute principali ciascuno con il proprio paracadute pilota per l’estrazione, e un sistema di propulsione a retro-razzi che si attiva 20 secondi prima di toccare la superficie marziana. “Utilizzare due paracadute ci consente di progettare un paracadute forte e di medie dimensioni per decelerare la sonda attraverso velocità supersoniche, e poi un paracadute molto più grande e leggero per la discesa finale” ha spiegato John Underwood, ingegnere principale di Vorticity, l’azienda britannica incaricata della progettazione e analisi dei test dei paracadute.
Il primo paracadute principale ha un diametro di 15 metri, simile al tipo utilizzato per l’atterraggio delle sonde Viking della NASA su Marte nel 1972, ma utilizza una variante sviluppata per la missione ESA Cassini-Huygens verso Titano. Il secondo paracadute, con i suoi 35 metri di diametro, sarà il più grande mai dispiegato su Marte o in qualsiasi altro luogo del Sistema Solare al di fuori della Terra.
Un sistema europeo pronto per il futuro. Ma quale futuro?
Il sistema di paracadute era già stato qualificato nel 2021, ma la missione fu poi sospesa a causa dell’invasione russa dell’Ucraina. I nuovi test, ora, servono a verificare che i paracadute funzionino ancora perfettamente dopo il lungo periodo di stoccaggio. I paracadute utilizzano tessuti ultraleggeri di soli 40 grammi per metro quadrato, circa la metà del peso di un normale foglio di carta.
La maggior parte del sistema è stata progettata e costruita in Europa, con componenti provenienti dai Paesi Bassi (i mortai di dispiegamento), dall’Italia (i paracadute) e dalla Repubblica Ceca (il contenitore dei paracadute). Il secondo paracadute principale è formato da oltre 800 metri quadrati di tessuto e più di quattro km di corde per le linee di sospensione: richiede circa tre giorni per essere ripiegato nella sua borsa.
Thales Alenia Space in Francia ha supervisionato la campagna di test come responsabile del sistema di assemblaggio dei paracadute. Mentre la telemetria è stata trasmessa in tempo reale durante il test, il team di Vorticity analizzerà ora i dati insieme alle riprese video ad alta velocità per valutare il profilo di decelerazione e i modelli di gonfiaggio.
Attualmente il futuro della missione ExoMars è ancora incerto. L’attuale proposta di budget NASA per l’anno fiscale 2026 prevede che l’Agenzia americana ritiri il suo contributo alla missione, che ha già subito pesanti ritardi e cambiamenti nel corso degli anni. Durante il Consiglio Ministeriale dell’ESA, a novembre, sarà sicuramente discusso anche il destino di questa missione.
Secondo quanto affermato di recente da Daniel Neuenschwander, Director of Human and Robotic Exploration in ESA, l’Agenzia ha già avviato discussioni con il Canada come fornitore alternativo di componenti critici per la missione ExoMars di cui la NASA era responsabile, come le unità di riscaldamento a radioisotopi (RHU) e i motori di frenata.
