ExoMars RDA EGSE Echo Simulator System (ESS) (Inizio attività 2012/2016)
ExoMars - RDA EGSE Echo Generator (2010/2015)
ExoMars - RME-ATE (2012/2013)
ExoMars - RDA EM Field Test Campaign(2014-2015)
ExoMars - 2018 Mars Landing RDA (2016)

ExoMars è la prima missione del Programma Aurora Exploration dell'ESA.
La finalità primaria del Programma è di ideare e sviluppare un piano a lungo termine per l'esplorazione robotica ed umana del nostro Sistema Solare, privilegiando alcuni obiettivi specifici come la Luna e Marte.
Un secondo fine, non meno significativo, è quello di cercare evidenze di vita al di là della Terra.
In questo ambito ExoMars perseguirà importanti traguardi scientifici e tecnologici volti a potenziare le capacità dell'Europa nell'ambito dell'esplorazione planetaria ed, in particolare, per l'osservazione del pianeta Marte che nel suo ambiente può nascondere le evidenze di una qualche forma di vita passata.

L'Agenzia Spaziale Europea ha organizzato il programma ExoMars la cui finalità è lo studio preliminare dell'ambiente marziano con l'ausilio delle più avanzate tecnologie che in questa missione verranno testate in vista di una spedizione, da effettuarsi negli anni dal 2020 in poi, che possa consentire di portare sulla Terra reperti prelevati da Marte. Questo primo passo potrà permettere più approfondite sperimentazioni che potranno eventualmente predisporre all'invio di uomini verso il pianeta rosso.

Nel programma ExoMars rientrano due missioni, entrambe in cooperazione con la Russian Federal Space Agency Roscosmos. L'una, da realizzarsi nel 2016, che prevede il lancio di un Trace Gas Orbiter (TGO) e di un Entry, Descent and Landing Demonstrator Module, mentre l'altra, da realizzarsi nel 2018, prevede un rover che porterÓ una sonda ed un insieme di strumenti dedicati alla ricerca esobiologica e geochimica.
Roscosmos fornirà un lanciatore Proton per entrambe le missioni.


Elements of the ExoMars programme 2016-2018 - Credit: ESA

La missione cui si riferiscono questi due progetti è quella del 2016. Il suo Orbiter trasporterà strumenti scientifici per individuare e studiare tracce di gas atmosferico come, ad esempio, il metano, mentre l' Entry, Descent and Landing Demonstrator Module (EDM) trasporterà sensori in grado di valutare le prestazioni del lander durante la discesa e di studiare le caratteristiche ambientali del sito di atterraggio.


ExoMars 2016 Mission - Trace Gas Orbiter and Entry, Descent and Landing Demonstrator Module.
Credit: ESA-AOES Medialab

Il modulo EDM, rivestito di uno speciale materiale che lo proteggerà termicamente, sarà dotato di una tecnologia in grado di controllare l'orientamento e la velocità di atterraggio. In effetti il modulo attutirà la sua corsa per mezzo di un paracadute che si aprirà dopo l'entrata nell'atmosfera marziana e completerà la sua discesa con l'ausilio di un sistema di Guida, Navigazione e Controllo a circuito chiuso basato su di un sensore Radar Doppler Altimeter e di Unità di Misurazione Inerziali.

Il Radar Doppler Altimeter è in fase di realizzazione da parte di Thales Alenia Space Italia.

CO.RI.S.T.A. è coinvolto nelle attività di test del Radar Doppler Altimeter (RDA) di EXOMARS.
In particolare ha il compito di progettare, sviluppare e testare i due Echo Simulator Systems (ESS1 and ESS2)e di fornire due unitÓ ATE (Automatic Test Equipment).
I due Sistemi Echo Simulator saranno integrati nell' Electrical Ground Support Equipment (EGSE) del radar e CO.RI.S.T.A. supporterà la fase di integrazione nell' EGSE di Thales Alenia Space Milano, per quanto riguarda l' ESS1, e nel GNC SCOE di Thales Alenia Space Torino, per quanto riguarda l'ESS2.

Ognuno dei due Sistemi Echo Simulator è composto dai seguenti sottosistemi:

  • Radio Frequency Front End (RFFE);
  • Signal Reference Distribution Unit (SDRU);
  • Rack Power Distribution Unit (RPDU);
  • Echo Generator (EG)

che servono in vario modo per permettere la trasmissione dei dati tra il radar e l'EGSE.

Inoltre CO.RI.S.T.A. è responsabile della progettazione e sviluppo del "cuore" del sistema di test del Radar Doppler Altimeter (RDA) di EXOMARS, ovvero l'Echo Generator, che permette di simulare gli echi provenienti dalla superficie di Marte ed iniettarli nel radar per testare lo strumento in varie condizioni operative.



ExoMars Rover - Credit: ESA

ExoMars- RDA EM Field Test Campaign

Nell'ambito delle attività di verifica sviluppate per testare le prestazioni del Radar Doppler Altimeter di ExoMars il Field Test rappresenta un importante passaggio finalizzato alla sperimentazione dello strumento sul campo nel corso di una traiettoria di volo reale con condizioni ambientali simili a quelle di Marte. Il test si svolgerà in Marocco nell'area di Merzane a sud di Erfoud, le cui caratteristiche lo rendono simile al sito di atterraggio della missione ExoMars. Quest'area presenta una diversità di conformazione con un'altitudine che varia da circa 700 metri a 1000 metri, con dune ed aree pianeggianti con scarsa presenza di rocce.

Il sistema utilizzato per questa campagna di sperimentazione si avvarrà di un elicottero sotto il quale sarÓ montato l'RDA con un sistema di acquisizione dati e di misura della posizione e dell'assettto.

CORISTA è responsabile dello svolgimento dei test in campo e dell'elaborazione dei dati acquisiti.
I risultati dell'elaborazione, con particolare riferimento alla stima del backscattering da analoghi terrestri, verranno utilizzati in seguito in laboratorio dagli ESS (Echo Simulatore Systems).

Le attività di Field Test saranno realizzate per conto di Thales Alenia Space Italia in collaborazione con l' IRSPS International Research School of Planetary Sciences che si occuperà della parte logistica e del sito di test.
Per le attività del progetto l'IRSPS si avvarrà della sua organizzazione locale, l' Ibn Battuta Centre, un centro di ricerca e di attività scientifiche con sede a Marrakech, finalizzato a supportare gli studi rivolti all'esplorazione di Marte e di altri pianeti. Inoltre le attività di test potranno contare sulla collaborazione della Université Cadi Ayyad di Marrakech in quanto partner principale dell'IRSPS nell' Ibn Battuta Centre.


ExoMars 2018 Mars Landing RDA

Nell'ambito della missione ExoMars 2018, CO.RI.S.T.A. è impegnato, per conto di Thales Alenia Space Italia, in una serie di attività di supporto per il "Landing Radar Doppler Altimeter Field Test", in particolare:
  • aggiornamento delle specifiche dei DEM (modelli digitali di elevazione) relativi alle aree da sorvolare durante le campagne di volo del Radar Doppler Altimeter (RDA);
  • manutenzione del software Field Test Post-Processing, già sviluppato da CO.RI.S.T.A. per la missione ExoMars 2016, per correggere eventuali malfunzionamenti che si dovessero presentare durante l'uso del software nel corso dello svolgimento dei test del Radar Doppler Altimeter (RDA);
  • supporto durante lo svolgimento dei test in Marocco con una propria risorsa sul luogo;
  • supporto per l'analisi dei dati acquisiti dal Radar e stesura del relativo documento di report.


Le attività di ricerca del progetto ExoMars sono iniziate nel 2011.



Articoli di CO.RI.S.T.A. sull'argomento:

  • G. Cirillo, M. Gagliardi, G. Palmese, D. Califano, L. Ciofaniello, R. D. Laiso, M. Bortone, M. R. Santovito, G. Alberti, S. Mattei CO.RI.S.T.A., COnsorzio di RIcerca su Sistemi di Telerilevamento Avanzati; P. Pepe Thales Alenia Space Italia "Echo Simulator Systems For Exomars 2016 Radar Doppler Altimeters Tests ", Second IEEE International Workshop on "Metrology for Aerospace", Benevento 4-5 Giugno 2015.       

Tesi sviluppate sull'argomento:

  • "Performance Evaluation of a Radar Doppler/Altimeter for Mars Landing Control", tesi sviluppata da Giuseppe Cirillo, anno accademico 2008-2009, Università di Napoli "Federico II", Facoltà di Ingegneria, Corso di Laurea in Ingegneria Aerospaziale.      
  • "Progettazione e Realizzazione di un Sistema di Verifica per il radar Doppler Altimetro relativo alla missione Exomars (2016)", tesi sviluppata da Antonio Scaldaferri, anno accademico 2011- 2012, Università degli Studi di Napoli "Federico II", Facoltà di Ingegneria, Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica.      
  • "Una unitÓ di distribuzione dei segnali di riferimento per il sistema di test del radar di avvicinamento nella Missione ExoMars", tesi sviluppata da Raffaello Davide Laiso, anno accademico 2011-2012, Seconda Università degli Studi di Napoli, Facoltà di Ingegneria, Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Elettronica.       




Per approfondimenti contattare:

Stefania Mattei
stefania.mattei@corista.eu
tel. 081 5935101