Éxito en la prueba de caída doble para los paracaídas ExoMars

Un par de pruebas de caída a gran altitud se llevaron a cabo en Oregon el 21 de noviembre y el 3 de diciembre como parte de las pruebas de paracaídas en curso para garantizar la entrega segura del rover Rosalind Franklin y el módulo de aterrizaje Kazachok de ExoMars a la superficie de Marte en junio de 2023. El paracaídas subsónico de m de ancho, el más grande jamás realizado en Marte, fue el tema central de la última campaña. Un paracaídas fue fabricado por la empresa europea Arescosmo, con el respaldo proporcionado por Airborne Systems, con sede en Estados Unidos.

“Ambos paracaídas se desplegaron y volaron maravillosamente”, dice Thierry Blancquaert, cabecilla del equipo del programa Exomars de la ESA. “Maximizamos las lecciones aprendidas de todas las pruebas anteriores y con este doble éxito después del impresionante despliegue de paracaídas en la primera etapa a principios de este año, estamos realmente en camino al lanzamiento. Hemos demostrado que tenemos dos paracaídas para volar a Marte ”.

El equipo continuará probando para verificar la solidez de la selección final de paracaídas, con más oportunidades posibles de prueba de caída a gran altitud en 2022 tanto para el paracaídas de primera como de segunda etapa. Se espera volar el paracaídas de la primera etapa de Airborne Systems y el paracaídas de la segunda etapa de Arescosmo a Marte, en espera del resultado de la campaña de prueba de marzo de 2022.

La misión ESA-Roscosmos ExoMars está programada para su lanzamiento en septiembre de 2022. Después de un crucero interplanetario de casi nueve meses, un módulo de descenso que contiene el rover y la plataforma se lanzará a la atmósfera marciana a una velocidad de 21 000 km por hora. Disminuir la velocidad requiere un escudo térmico, dos paracaídas principales – cada uno con su propio conducto piloto para la extracción – y un sistema de propulsión de cohete retro activado 30 segundos antes del aterrizaje. El paracaídas principal de la primera etapa de 15 m de ancho se abre mientras el módulo de descenso todavía está viajando a velocidades supersónicas, y el paracaídas principal de la segunda etapa de 35 m de ancho se despliega a velocidades subsónicas.

Ajustar y probar los paracaídas ExoMars ha sido una prioridad luego de una serie de pruebas de caída fallidas en 2019 y 2020. El primer éxito a gran altitud tuvo lugar en junio de 2021 con el despliegue impecable del primer paracaídas principal proporcionado por Airborne Systems.

En ese conjunto de pruebas, el paracaídas de segunda etapa de 35 m de ancho provisto por Arescosmo experimentó un daño menor, probablemente debido a un desprendimiento inesperado de la rampa piloto durante el inflado final, pero aún así desaceleró el vehículo de prueba de caída como se esperaba. En los meses intermedios, se cambió el secundario de la tolva del piloto y se reemplazaron los refuerzos de Kevlar con nailon en dos anillos en el toldo del paracaídas para que coincidieran mejor con la misma resistencia y elasticidad de la tela del paracaídas, con el fin de reducir el riesgo de desgarro.

Los ajustes al sistema de paracaídas se prueban primero en el banco de pruebas de extracción dinámica en NASA / JPL para verificar cómo ocurre la liberación del paracaídas de la bolsa, como sucedería en la atmósfera marciana. Estas pruebas se pueden repetir rápidamente y reducir el riesgo de anomalías.

Las pruebas de caída a gran altitud requieren una logística compleja y condiciones climáticas estrictas, lo que dificulta su programación y, a menudo, se cancelan en el último momento si la situación cambia. Se debe tener en cuenta la velocidad y dirección del viento a varias altitudes para un ascenso suave del globo y la recuperación en tierra del hardware, dado que solo se puede aceptar a la zona de caída en helicóptero y no debe caer sobre áreas pobladas. Tampoco debe haber lluvia, nubes o niebla, y la humedad debe ser tal que la condensación no se acumule en la enorme envolvente de los 335 000 m³ globo, ya que esto provocaría que una gran cantidad de agua cayera sobre el vehículo de prueba de caída y sus componentes electrónicos.

Una vez que se han cumplido estos requisitos y se ha dado luz verde para inflar y lanzar el globo estratosférico lleno de helio, el vehículo de prueba de caída se eleva a una altitud de 29 km. Después de la liberación del globo, se inicia el despliegue de la rampa piloto, que a su vez saca el paracaídas principal de su bolsa de rosquilla.

“Todos los que trabajaron en esta campaña, tanto en el lugar como fuera de él, tuvieron que esperar mucho tiempo en esta ventana de lanzamiento para obtener las condiciones climáticas adecuadas, pero estamos encantados con el resultado”, dice Thierry. “Después de recuperar los paracaídas, observamos solo un puñado de desgarros muy pequeños e insignificantes de 1 a 2 cm de tamaño y abrasión por fricción en las dos marquesinas de los paracaídas. Ciertamente podemos volar como estamos sin ninguna preocupación, pero los ajustes aún son posibles, y examinaremos cuidadosamente los resultados de las próximas pruebas a principios del próximo año «.

Los paracaídas son solo un elemento de esta compleja misión, que, después del lanzamiento, verá un módulo portador transportar el rover y la plataforma de superficie a Marte dentro de un módulo de descenso. Se ha logrado un progreso significativo en muchas áreas de la misión en los últimos meses, ya que la fase de prueba funcional llega a su fin y la atención se desplaza hacia la campaña de lanzamiento en Baikonur.

«Gracias a los increíbles esfuerzos de todos nuestros socios, estamos resolviendo los cabos sueltos en esta misión altamente compleja para asegurarnos de que tenemos una misión sólida para volar a Marte», agrega Thierry. “Paralelamente, los preparativos de la campaña de lanzamiento avanzan a toda máquina y estamos deseando enviar los módulos de la nave espacial y el equipo de apoyo terrestre a Baikonur a finales de marzo y principios de abril. Se acerca un año emocionante «.

Todas las actividades de calificación del sistema de paracaídas son gestionadas y llevadas a cabo por un equipo conjunto que involucra el proyecto de la ESA (apoyado por la Dirección de Tecnología, Ingeniería y Calidad), Thales Alenia Space Italia (contratista principal de ExoMars, en Turín), Thales Alenia Space Francia (cabecilla del sistema de paracaídas, en Cannes), Vorticity en el Reino Unido (diseño y análisis de pruebas de paracaídas, en Oxford) y Arescosmo en Italia (fabricación de paracaídas y bolsas, en Aprilia). NASA / JPL-Caltech ha brindado consultoría de ingeniería, entrada a la instalación de prueba de extracción dinámica y soporte en el sitio durante estas pruebas. Las pruebas de extracción están respaldadas por un contrato de soporte de ingeniería con Airborne Systems, que también proporcionó los paracaídas Mars 2020 de la NASA, y por Free Flight Enterprises para la provisión de instalaciones de empaque y plegado de paracaídas. Airborne Systems también ofrece servicios de diseño y fabricación de paracaídas desde 2021.

Near Space Corporation proporciona los servicios de lanzamiento de globos en Oregon. La instalación de Esrange de la Corporación Espacial Sueca proporciona los servicios de lanzamiento de globos en Kiruna.

La misión ExoMars se lanzará en un cohete Proton-M con una etapa superior Breeze-M desde Baikonur, Kazajstán, en la ventana de lanzamiento del 20 de septiembre al 1 de octubre de 2022. Una vez aterrizado de forma segura en el Oxia Planum región de Marte el 10 de junio de 2023, el rover saldrá de la plataforma de superficie, buscando sitios geológicamente interesantes para perforar debajo de la superficie, para determinar si alguna vez existió vida en nuestro planeta vecino. El programa ExoMars, un esfuerzo conjunto entre la ESA y Roscosmos, también incluye Trace Gas Orbiter, que ha estado orbitando Marte desde 2016. Además de su propia misión científica, Trace Gas Orbiter proporcionará servicios de retransmisión de datos esenciales para la misión de superficie; está ya brinda soporte de retransmisión de datos para las misiones de superficie de la NASA, incluida la llegada del rover Perseverance Mars 2020 en febrero de 2021.

Para obtener más información, póngase en contacto:
Relaciones con los medios de comunicación de la ESA
media@esa.int