ESA e NASA insieme per la futura Mars Sample Return Mission

Fa le partenze intelligenti per evitare il brutto tempo. L’obiettivo è arrivare dopo la presunta tempesta globale di inizio 2028, quando Marte sarà al vicino al perielio (11 febbraio 2028). Con questa orbita potrà atterrare ad agosto 2028, che non sarebbe stato possibile con un trasferimento alla Hohmann classico di mezza orbita.

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Tutto molto più chiaro ora. Grazie!

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Ho trovato un tool dell’Università di Madrid utile per chiarire perché bisogna partire un po’ prima della finestra ottimale. Guardate la figura di seguito.


Rappresenta il pork chop plot (avevo descritto qualcosa qui: cosa sono le finestre di lancio) con partenza verso Marte nel 2026, dove nell’asse X c’è la data di partenza, purtroppo in formato decimale, nell’asse Y il tempo di viaggio in giorni (da cui si può ricavare la data di arrivo) e il colore rappresenta il delta V di arrivo su Marte (quello della partenza non è contemplato nel grafico).

Si vede chiaramente che la finestra classica di lancio è incentrata a fine anno, più o meno nel punto di unione dei due lobi, con partenza il 2026,86, corrispondente al 10 novembre, durata 276 giorni, quindi arrivo il 13 agosto 2027, e delta V di 3,54.

In alto ci sono dei lobi più deformi, corrispondenti a un anticipo della partenza alla primavera e un allungamento consistente dei giorni di missione. In particolare osservate il punto con partenza 2026,35, cioè l’8 maggio 2026, con un viaggio di 769 giorni si arriva su Marte il 15 giugno 2028 con un delta V di 2,86, addirittura inferiore di quello della finestra ottimale.

Quindi, scegliendo questa modalità di viaggio estremamente lunga, si arriva dopo la tempesta e si risparmia qualcosina di delta V di arrivo (impatto con l’atmosfera più dolce).

Il tool, se volete giocare con le date e proporre qualcosa si meglio al JPL si trova qui:
http://sdg.aero.upm.es/index.php/online-apps/porkchop-plot

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Molto bello e facilmente intuitivo.
Anche per chi è meno "esperto":clap::clap:

Visto che ormai ho preso l’argomento a cuore, se volete vedere l’animazione della traiettoria di due anni, andate su questo link (i parametri giusti ve li ho già impostati io):
https://trajbrowser.arc.nasa.gov/traj_browser.php?maxMag=25&maxOCC=4&chk_target_list=on&target_list=Mars&mission_class=oneway&mission_type=rendezvous&LD1=2026&LD2=2028&maxDT=2.0&DTunit=yrs&maxDV=5&min=DV&wdw_width=-1&submit=Search#a_load_results
e cliccate sul pallino verde della tabella (quello di coordinate luglio 2026 / 1,93 years). Si apre un pop up con l’animazione: quando la sonda arriva per la prima volta sull’orbita di Marte, Marte non c’è, era già passato mesi prima; allora torna alla posizione di partenza a Terra, ma stavolta senza la Terra! Se guardate bene la situazione dei pianeti in questo istante, vi rendete conto che Marte e posizionato bene ma la Terra no, quindi è un po’ come ripartire da zero, ma senza la “base di lancio” sotto i piedi, per questo non si poteva fare tutto con comodo l’anno successivo.

Nella tabella ci sono poi altri pallini colorati a destra, sono quelli classici del trasferimento alla Hohmann ottimale, col tempo di viaggio di circa 300 giorni.

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Nuovo articolo di Raffaele Di Palma pubblicato su AstronautiNEWS.it

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Il MAV avrà due stadi, entrambi a propellente solido. Peso (terrestre) massimo al decollo 400 kg.

La capsula che rientrerà a Terra con i campioni non sarà dotata di paracadute. Si schianterà al suolo senza conseguenze per il prezioso contenuto.

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Un documento NASA con qualche dettaglio in più sul MAV (Mars ascent vehicle); dovrebbe portare il carico a 340 km di quota, ma sull’orbita finale che effettivamente raggiungerà ci sono molte incertezze, anche perché è il primo razzo a partire da lì.

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Signori, ecco il nuovo rover!

Bellissimo come china la testa per prendere i campioni lasciati da Perseverance :joy:

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Il lancio del rover avverrà da Cape Canaveral con un razzo USA non ancora specificato, mentre il lancio del Return Orbiter avverrà da Kourou con un Ariane 64. La notizia è vecchia ma non avevamo ancora parlato dei lanciatori:

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Arrivano alcune buone notizie…

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Nuovo articolo di Manuel De Luca pubblicato su AstronautiNEWS.it

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Il Sample Fetch Rover (SFR) a confronto con gli altri rover marziani.

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NASA ha assegnato a Northrop Grumman un contratto per lo sviluppo del MAPS (Mars Ascent Propulsion System), il sistema che fornirà la spinta necessaria a partire dal pianeta rosso. Il valore del contratto è di 60,2 milioni, con un massimo potenziale di 84,5. I lavori inizieranno subito, per un periodo di 14 mesi, al termine dei quali NASA potrà esercitare due estensioni a sua discezione.


Fonte: NASA - NASA awards Northrop Grumman to develop MAPS.

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Airbus ha passato la PDR per quanto riguarda l’Earth Return Orbiter.

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Mars Ascent Vehicle, accenderà i motori dopo esser stato “catapultato” in aria.

Mentre Perseverance ha già iniziato a sigillare campioni di roccia nelle provette, si stanno portando avanti i primi test del programma Mars Sample Return, che avrà il compito di riportarli a terra.

Innanzitutto si è testata la base e la struttura del lander, che dovrà essere particolarmente robusta, e peserà 2400kg, ovvero circa il doppio del rover Perseverance, e dovrà svolgere il compito di fare da piattaforma per il lancio del primo razzo da un altro pianeta: il Mars Ascent Vehicle.

Il lander atterrerà su Marte in modo simile alle recenti missioni di come InSight e Phoenix. Al momento si stanno quindi testando vari tipi di impatto, simulando il suolo marziano e verificando la tenuta delle zampe e di tutto il sistema, anche in condizioni non ottimali per l’atterraggio. Per ora si sta lavorando in scala 1/3.

Per quanto riguarda il lancio del razzo (che sarà a due stadi alto circa 2.8 metri) per evitare che al decollo “scivoli”, per via della bassa gravità è stato concepito un sistema per lanciare il razzo in aria appena prima che si accenda, ad una velocità di 5 m/s.

Durante i test, una culla dotata di pistoni alimentati a gas ha lanciato un finto razzo da 400 kg a 3,3 metri in aria, con i cavi sospesi da una torre alta 13 metri (44 piedi), che scaricavano più della metà del peso per simulare la gravità marziana.

Utilizzando questo sistema (denominato VECTOR - Vertically Ejected Controlled Tip-off Release), si dovrebbe avere maggior sicurezza anche nel caso in cui il lander sia atterrato un po’ inclinato, lungo un pendio.

Chatellier e il suo team hanno condotto 23 test quest’anno, modificando la massa e il centro di gravità del razzo lungo il percorso. L’anno prossimo lanceranno un razzo più pesante ancora più in alto.

“Siamo sulla strada giusta”, ha detto Chatellier. “La nostra analisi e i modelli previsti erano molto vicini a ciò che abbiamo visto nei test”.

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A quanto ho capito è cambiato leggermente il piano della missione, raddoppia il numero di Lander, uno separato per il rover e per il MAV.

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Fondamentalmente si è deciso di non fare evolvere ulteriormente la tecnologia EDL (Entry, Descent and Landing).
Si continuerà ad usare la tecnica utilizzata per Perseverance.
Quindi 2 lanci nella stessa finestra: uno per il robot raccoglitore e l’altro per il MAV, il primo veicolo che partirà da Marte per portare i campioni in orbita (marziana)
Ovviamente se nel frattempo il progetto Starship (o dovremmo chiamarlo MarsShip?) avrà successo, tutto questo diventerà irrimediabilmente obsoleto.
Forse questa considerazione ha avuto un peso nella scelta: inutile investire per fare evolvere una tecnologia che corre il rischio di diventare obsoleta nel giro di 10 anni (un battito di ciglia in questo campo)
Poi, se MarsShip dovesse fallire, se ne può riparlare…

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ma quindi, visto che nel 2029 Perseverance avrà “solo” 8 anni (mentre Curiosity ne ha attualmente 10 di operatività) non è fattibile pensare ad una consegna “a mano” di Perseverance con un lander piuttosto che mandare un rover stile MER a razzolare il campo in cerca dei tubetti che magari nel frattempo verranno coperti dalla polvere?

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Credo che la posizione precisa di tutti i campioni sia stata marcata e memorizzata, quindi anche se non immediatamente visibili credo che il futuro sistema di recupero sarà quanto meno in grado di arrivare nelle immediatissime vicinanze di ciascun contenitore.

Consegne “a mano” sarebbero possibili solo con sistemi appositamente progettati, cosa che semplicemente non è stata fatta in favore di un sistema più semplice.

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