7 MINUTI DI TERRORE: ATTERRARE SU MARTE

La fase cruciale della missione inizia quando Mars Science Laboratory raggiunge l'atmosfera marziana, viaggiando a 13 mila e 200 miglia l'ora, 5900 metri al secondo e termina circa sette minuti dopo, quando il rover Curiosity, pronto ad iniziare il lavoro e lo stadio di discesa saranno entrambi fermi sul suolo marziano.

Il punto d'ingresso in atmosfera è calcolato a 3mila e 522,2 chilometri dal centro di Marte ad un'altezza di 131,1 chilometri dal luogo dell'atterraggio, nel cratere Gale, anche se il punto d'entrata non si trova al di sopra.

Dieci minuti prima che la navetta entri in atmosfera, si libera dello stadio di crociera, la parte che è servita per il viaggio durato oltre otto mesi e iniziato il 26 novembre 2011.
Il Mars Science Laboratory Entry Descent and Landing Instrument, MEDLI, inizia le sue misurazioni. I dati di MEDLI sull'atmosfera e sul comportamento dello scudo termico saranno utili per preparare successive missioni.

Un minuto dopo, piccoli razzi sul “guscio” fermano il movimento di rotazione, due giri al minuto, che la navetta ha mantenuto durante tutto il viaggio per non esporre sempre lo stesso lato.
Nove minuti prima dell'ingresso, espelle due pesi di tungsteno, ognuno del peso di 75 chili, usati per il bilanciamento durante il viaggio e, in questo modo, si sposta il centro della massa della navetta. Questo permette a Mars Science Laboratory di volare attraverso l'atmosfera con un particolare angolo d'attacco e di manovrare per compensare variazioni non previste della densità dell'atmosfera di Marte, migliorando la precisione dell'atterraggio.

Mentre la sonda si trova nella parte superiore dell'atmosfera, piccoli razzi sul guscio aggiustano l'angolo e la direzione premettendo alla navetta di volare disegnando curve ad S, necessarie per ridurre la distanza orizzontale da percorrere in discesa: usare meno curve aiuta ad evitare di arrivare troppo corti sull'obiettivo, usarne di più, al contrario serve per non oltrepassare l'area di atterraggio.
Le manovre sono anche indispensabili per correggere la deriva a destra o a sinistra provocata dai venti in quota; calcoli che la navetta compie in autonomia grazie alle informazioni che ottiene dai giroscopi.

Più di nove decimi della decelerazione prima dell'atterraggio risulta dalla frizione con l'atmosfera marziana, prima dell'apertura del paracadute.
Il picco del surriscaldamento dello scudo termico avviene 80 secondi dopo l'ingresso in atmosfera, con temperature di circa 2100 gradi centigradi. Il massimo della decelerazione si manifesta 10 secondi dopo.

L'intervallo di tempo che intercorrerà tra l'ingresso in atmosfera e l'atterraggio non è predefinito. L'esatta tempistica e l'altezza in cui avverranno gli eventi chiave dipendono da fattori imprevedibili legati alle condizioni atmosferiche del giorno dell'arrivo: si può andare da un minimo di 369 secondi ad un massimo di 460. I tempi per l'apertura del paracadute possono variare da 10 a 20 secondi.


Dopo che la navetta ha terminato le manovre di ingresso e pochi secondi prima dell'apertura del paracadute, vengono espulsi altri pesi di tungsteno, sei, di 25 chili l'uno, per spostare di nuovo il centro di massa verso l'asse di simmetria: la navetta viene così ribilanciata per la parte di discesa con il paracadute.

Il paracadute si apre 255 secondi dopo l'ingresso in atmosfera, ad un'altezza di 7 miglia, 11 chilometri e ad una velocità di 900 miglia all'ora, 405 metri al secondo. Dopo 24 secondi lo scudo termico dovrebbe staccarsi e volare via, mentre la navetta è ad un'altezza di 5 miglia, 8 chilometri e scende ad una velocità di 280 miglia all'ora, 125 metri al secondo.
Il Mars Descend Imager inizia a registrare il video del territorio sottostante.

Il rover Curiosity, con il suo stadio di discesa, è ancora attaccato al paracadute. Il sensore di discesa, un sistema radar, inizia a raccogliere dati su velocità e altezza.
La struttura con il paracadute attaccato si separa dallo stadio di discesa e dal rover circa 80 secondi dopo il distacco dello scudo termico. A questo punto Mars Science Laboratory è arrivato ad un chilometro e 800 metri dal suolo, continuando la sua corsa a 180 miglia l'ora, 80 metri al secondo.
Si accendono tutti gli otto retrorazzi che frenano la discesa a 1.7 miglia l'ora, 0,75 metri al secondo, velocità che verrà mantenuta fino al touchdown. Quattro degli otto motori si spengono un'istante prima che cavi di nylon vengano calati dallo stadio di discesa, con il rover attaccato.

Il rover rimane così sospeso ai fili e allo sky crane ad un'altezza di 20 metri. Siamo a 12 secondi dall'atterraggio. Le ruote e i sistemi di sospensione di Curiosity si mettono in posizione per l'atterraggio.
Appena Curiosity percepisce di aver toccato il suolo, i cavi di connessione vengono tagliati e lo stadio di discesa vola via, per andare a schiantarsi sul suolo marziano ad almeno 150 metri dal rover.
I computer di bordo di Curiosity passano dalla fase “ingresso, discesa e atterraggio” al modo di funzionamento “superficie”.
Nel cratere Gale saranno le tre del pomeriggio, ora marziana.

Trad. da Mars Science Laboratory Press Kit- Nasa Jpl