La investigación sobre el aterrizaje accidental del módulo ExoMars Schiaparelli ha concluido que información contradictoria en el ordenador de a bordo provocó que la secuencia de descenso terminara prematuramente.
El módulo de demostración Schiaparelli para la entrada, el descenso y el aterrizaje de se separó de su nave nodriza, el Trace Gas Orbiter, según lo previsto el 16 de octubre de 2016, y se dirigió hacia Marte durante tres días.
Gran parte del descenso de seis minutos, el 19 de octubre, fue según lo esperado: el módulo entró en la atmósfera correctamente, con el escudo térmico protegiéndolo a velocidades supersónicas. Los sensores en los escudos delantero y trasero recogieron datos científicos y de ingeniería útiles sobre la atmósfera y el escudo térmico.
La telemetría de Schiaparelli fue retransmitida a la nave principal, que se encontraba entrando en órbita alrededor del Planeta Rojo de manera simultánea: la primera vez que esto se logra en la exploración de Marte. Esta transmisión en tiempo real resultó inestimable en la reconstrucción de la cadena de eventos que se despliega.
Al mismo tiempo que el orbitador registró las transmisiones de Schiaparelli, el orbitador Mars Express de la Agencia Espacial Europea (ESA por sus siglas en inglés) también monitorizó la señal portadora del transbordador, al igual que el Telescopio Gigante Metrewave de la India.
En los días y semanas siguientes, el Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA tomó varias imágenes identificando el módulo, el escudo frontal y el paracaídas aún conectado con el escudo posterior, en Marte, muy cerca del sitio de aterrizaje objetivo.
Las imágenes sugirieron que estas piezas de hardware se habían separado del módulo según lo esperado, si bien la llegada de Schiaparelli había sucedido claramente a alta velocidad, con escombros esparcidos alrededor del sitio de impacto.
La investigación externa independiente, presidida por el Inspector General de la ESA, se ha completado.
Identifica las circunstancias y las causas principales, y hace recomendaciones generales para evitar tales defectos y debilidades en el futuro. El resumen del informe se puede descargar aquí.
Alrededor de tres minutos después de la entrada atmosférica, el paracaídas se desplegó, pero el módulo experimentó altas tasas de rotación inesperadas. Esto resultó en una breve ‘saturación’ (donde se superó el rango de medición esperado) de la Unidad de Medición Inercial, que mide la tasa de rotación del módulo.
La saturación resultó en un gran error de estimación de altitud por parte del software del sistema de guía, navegación y control. Al combinar la estimación incorrecta de la altitud con las mediciones posteriores del radar el ordenador calculó que se encontraba por debajo del nivel del suelo.
Esto resultó en la liberación temprana del paracaídas y la cáscara trasera, un breve encendido de los propulsores durante sólo 3 segundos en lugar de 30 segundos, y la activación del sistema sobre tierra como si Schiaparelli hubiera aterrizado. El paquete de datos de superficie devolvió un paquete de datos de mantenimiento antes de que se perdiera la señal.
En realidad, el módulo se hallaba en caída libre desde una altitud de unos 3,7 km, resultando en una velocidad de impacto estimada de 540 km/h.
El informe de la Junta de Investigación de Schiaparelli señaló que el módulo se encontró muy cerca de aterrizar con éxito en el lugar previsto y que se logró una parte muy importante de los objetivos de demostración. Los resultados de vuelo revelaron necesarias mejoras de software y ayudarán a mejorar los modelos informáticos de comportamiento de paracaídas.
«El relevo en tiempo real de datos durante el descenso fue crucial para proporcionar este análisis en profundidad del destino de Schiaparelli», dice David Parker, Director de Vuelo Espacial Humano y Exploración Robótica de la ESA.
«Estamos sumamente agradecidos a los equipos de científicos e ingenieros que trabajaron duro, que proporcionaron los instrumentos científicos y prepararon las investigaciones sobre Schiaparelli, y lamentamos profundamente que los resultados hayan sido reducidos por el inoportuno fin de la misión.
«Hubo claramente una serie de áreas que deberían haber recibido más atención en la preparación, validación y verificación del sistema de entrada, descenso y aterrizaje”.
«Tomaremos las lecciones aprendidas con nosotros mientras seguimos preparándonos para la misión del astromóvil ExoMars 2020 y la plataforma de superficie. El aterrizaje en Marte es un desafío implacable, pero uno que debemos cumplir para alcanzar nuestros objetivos finales».
«Curiosamente, si no hubiera ocurrido la saturación y las etapas finales del aterrizaje se hubieran sucedido con éxito, probablemente no habríamos identificado los otros puntos débiles que contribuyeron al percance», señala Jan Woerner, Director General de la ESA. «Como resultado directo de esta investigación, hemos descubierto las áreas que requieren una atención especial que beneficiarán a la misión de 2020».
ExoMars 2020 ha pasado desde entonces una importante revisión confirmando que se halla camino de cumplir con la ventana de lanzamiento. Tras haber sido plenamente informados, los Estados Miembros de la ESA en la Junta del Programa de Vuelo Espacial Humano, Microgravedad y Exploración han vuelto a confirmar su compromiso con la misión, que incluye el primer astromóvil Marciano dedicado a perforar debajo de la superficie para buscar evidencia de vida en el Planeta Rojo. [En ¡QFC! hemos dedicado varias historias a la posibilidad de que hubiera existido vida en Marte dado que hay evidencia de la existencia pasada agua en el planeta, como vimos aquí, incluso con arcaicas aguas termales, que puedes ver aquí, y de hecho se han hallado enormes capas de hielo subterráneo, sobre lo que puedes leer más aquí, se sabe que los microbios podrían sobrevivir en su fino aire, como vimos aquí, y Curiosity ha aportado varias evidencias de la probable existencia de vida en el planeta, que puedes ver aquí.]
Mientras tanto, el Trace Gas Orbiter ha comenzado su aerofrenada de un año en las franjas de la atmósfera que lo entregará a su órbita científica a principios de 2018. La nave espacial ya ha demostrado que sus instrumentos científicos están listos para trabajar en dos oportunidades de observación en noviembre y marzo.
Además de su objetivo principal de analizar la atmósfera de los gases que puedan estar relacionados con la actividad biológica o geológica, el orbitador también actuará como repetidor entre el vehículo móvil y la plataforma de superficie 2020.
El programa ExoMars es un esfuerzo conjunto entre ESA y Roscosmos.
Artículo original publicado por la Agencia Espacial Europea. Revisado y traducido por ¡QFC!
