GMV exerceix un paper clau en la missió a Mart “Mars Sample Return”

La multinacional tecnològica GMV participa en la missió Mars Sample Return (MSR), programa conjunt de l’Agència Espacial Europea (ESA) i la NASA, l’objectiu de la qual és fer un pas més en l’exploració de Mart i portar mostres del terra marcià al nostre planeta.

La missió internacional, que s’emmarca entre 2020-2030, constarà almenys de 3 llançaments des de la Terra i un altre llançament d’un coet des de Mart, amb l’objectiu de recollir mostres del terra marcià, emmagatzemar-les i portar-les a la Terra, on un equip de científics internacionals s’encarregarà d’analitzar-les detalladament.

En la primera missió, programada per a la primera part de la dècada, el Mars Rover de la NASA s’encarregarà d’explorar la superfície del planeta, recollirà i documentarà una sèrie de mostres que es recuperaran més endavant per tornar-les a la Terra. Els passos següents de la missió els donarà el Sample Retriever Lander de la NASA, que desplegarà una plataforma a Mart de la qual sortirà el Sample Fetch Rover (SFR) com a part de la contribució Europea/ESA per recuperar les mostres extretes abans pel rover de la NASA, recopilar-les i emmagatzemar-les.

Una vegada que el vehicle robòtic SFR hagi recollit les mostres, tornarà a la plataforma i les carregarà al vehicle Mars Ascent Vehicle (MAV) desenvolupat per la NASA, que s’enlairarà des de Mart per portar les mostres a l’òrbita marciana a l’interior d’un contenidor (Orbiting Sample-OS-).

Amb les mostres ja en òrbita, entrarà en acció la nau Earth Return Orbiter (MSR-ERO) de l’ESA, que navegarà fins a l’òrbita de Mart per localitzar i capturar el petit contenidor de les mostres (una pilota d’aproximadament 20 cm de diàmetre) per tornar amb aquestes a la Terra. Per prevenir qualsevol tipus de contaminació al nostre planeta, les mostres s’aïllaran en un sistema de contenció biològica.

GMV participa en tres activitats d’aquesta missió. D’una banda, GMV lidera el sistema GNC de Rendezvous (aproximació) del mòdul “Earth Return Orbiter” (MSR-ERO), l’objectiu principal del qual és desenvolupar i validar els algorismes de processament d’imatges juntament amb les càmeres de navegació que permetrà la generació de mesures per a l’estimació de l’òrbita del contenidor US per poder capturar-lo.

Paral·lelament, i en el marc d’un dels dos estudis de Fase A del mòdul “Earth Return Orbiter”, i liderat per Thales Alenia Itàlia, GMV es confirma com el responsable del Guiatge, Control i Navegació (GNC) a les fases de Cerca, Rendezvous i captura del contenidor de les mostres marcianes. Durant aquesta primera part de l’activitat, que té una durada prevista de 15 mesos, GMV s’encarregarà de fer les anàlisis per al sistema de rendezvous, el seu disseny, controlar els seus riscos, el desenvolupament i la verificació del sistema. Aquesta fase clau, centrada en la tornada de les mostres des de Mart, és una prioritat crítica per a la comunitat científica internacional des de fa més d’una dècada.

Finalment, dins de les activitats del vehicle robòtic de superfície SFR, GMV treballa en els dos consorcis que estan actualment dissenyant dues possibles solucions en l’àmbit sistema.

Concretament, dins del consorci liderat per Airbus DS UK, GMV s’està concentrant en el disseny i desenvolupament d’una possible solució de les funcions de localització i mapatge del vehicle. Aquestes funcions seran, a més, prototípiques i validades dins d’una exhaustiva campanya de proves en un primer prototip del rover.

D’altra banda, GMV participa també en el consorci liderat per Thales Alenia Space Itàlia i és el responsable del sistema complet de navegació autònoma, així com de la mateixa aviònica de processament d’aquest.

Reptes dels sistemes de l’MSR i SFR

El paper de GMV en la missió implica un doble repte. D’una banda, el del sistema de GNC, que guiarà, farà navegar i controlarà la nau MSR ERO a l’escenari de rendezvous i captura cap al contenidor de les mostres. El sistema de GNC haurà d’assumir el desafiament de definir el camí fins al contenidor, buscant-lo en una regió esfèrica de 60 km, i en circumstàncies complicades, ja que es tracta d’un objecte de la grandària d’una pilota de futbol, en moviment a diversos quilòmetres per segon i amb una lluentor menor que la de molts estels.

L’àmplia experiència de GMV en desenvolupament dels sistemes de GNC per a escenaris d’acoblament i captura, així com els utilitzats en missions com el vehicle ATV, NEXT-Mars, CTSS, seran clau per a l’èxit d’aquesta missió.

D’altra banda, al rover SFR, el sistema de localització i mapatge s’enfronta al repte de recórrer un terreny desconegut a la recerca de les mostres. Aquest sistema ajudarà el rover a posicionar-se i conèixer el seu entorn proper mitjançant la generació de mapes locals per poder escollir la millor ruta, d’una manera autònoma. Això permetrà minimitzar el cost energètic del rover, que funciona amb energia solar, així com maximitzar el nombre de mostres recollides per dia marcià (que equival a 24h 39 min).