SAMA

Obiettivi principali del progetto

All’interno del contesto della Terra Novae 2030+ Exploration Strategy, ESA sta valutando la possibilità di effettuare una missione su Marte entro la fine degli anni '20, volta a dimostrare l'aerocattura tramite modulazione della resistenza a evento singolo. Questa tecnica semplifica l'inserimento in orbita sganciando parte dell'aeroshell durante l'ingresso atmosferico, riducendo la resistenza e facendo variare il coefficiente balistico. Questa missione serve a dimostrare aspetti chiave come il corretto inserimento orbitale di un modulo di aerocattura e il design adeguato per l’aeroshell e per il TPS nel caso di una manovra di aerocattura. Questo permetterebbe lo scale up di questo tipo di tecnologia per missioni più grandi.  

Sono state studiate due architetture: una missione autonoma e un'opzione piggyback. La missione standalone prevede un lancio dedicato e l’utilizzo di uno scudo termico dispiegabile di grande diametro, cosa richiesta per i futuri utilizzi di questa tecnologia su grande scala. La missione piggyback, invece, prevede che il dimostratore venga ospitato su un altro spacecraft diretto su Marte e che venga rilasciato prima dell’inserimento orbitale. L'attività corrente mira a progettare, produrre e testare questo sistema di aeroshell separabile, composto da un Nose e da un Drag Ring, a livello di breadboard, puntando a raggiungere il livello TRL 4 tramite verifica funzionale in laboratorio sui meccanismi di separazione sottoposti a carichi aerodinamici rappresentativi del volo.

Attività CIRA nel progetto

Nell’ambito del progetto, il contributo del CIRA è centrale sia per la definizione del sistema di protezione termica (TPS) del modello di volo, sia per lo sviluppo integrale del breadboard, dal design alla verifica sperimentale.

Per quanto concerne il velivolo reale, il CIRA ha consolidato il dimensionamento termo-strutturale del TPS (sezioni Nose e Drag Ring) tramite analisi numeriche basate sui carichi aerotermodinamici derivati dalle traiettorie elaborate da TAS-I, prime contractor del progetto e di cui il CIRA è sottocontrattore. Attualmente, le attività vertono sul completamento del design e sulla successiva manifattura del breadboard, concepito per garantire la piena rappresentatività rispetto al sistema di volo in termini di interfacce meccaniche, distribuzione delle masse, momenti d’inerzia e posizione del baricentro.

Parallelamente, è in fase di definizione l'assetto sperimentale. Sarà competenza del CIRA realizzare la facility dedicata ai test dei meccanismi di separazione, progettata per replicare fedelmente le condizioni operative critiche: applicazione delle forze aerodinamiche rappresentative e imposizione del moto di rotazione al breadboard, condizioni propedeutiche all'attivazione dello sgancio tra Nose e Drag Ring.

Informazioni generali sul progetto

Programma di Finanziamento: ESA

Data di inizio: 03/01/2025; Data di chiusura: 06/07/2025

Ente coordinatore: ESA

Partners: Thales Alenia Space Italia, CIRA, Sener

Contatto CIRA: Giuseppe Maria Infante, g.infante@cira.it