Meccanica Magazine n. 4

Il laboratorio che guarda allo spazio
meccanica magazine
20
ITA
Pronti a partire per Marte! Sì, proprio il pianeta rosso. Infatti, nei primi
mesi del 2022, si è conclusa l’integrazione dello strumento “MicroMED”,
un analizzatore di polvere per la missione ExoMARS sviluppato
presso il MetroSpace Lab. Questo laboratorio del Dipartimento
di Meccanica, situato presso il Polo Territoriale di Lecco, si occupa
di progettazione e sviluppo di strumenti per applicazione spaziale e,
in qualche caso, anche della loro realizzazione e qualifica. MicroMED
è destinato al lancio verso Marte, con la missione ESA-Roscosmos
ExoMars 2022. MicroMED è parte del “DustSuite”, un pacchetto di
strumenti scientifici per lo studio della polvere in atmosfera marziana,
di responsabilità dell’agenzia spaziale russa, Roscosmos. Il progetto
MicroMED è stato sviluppato in collaborazione con INAF-osservatorio
astronomico di Napoli-Capodimonte e INTA, un istituto
dell’agenzia spaziale spagnola, grazie ad un finanziamento di Regione
Campania POR-FESR2014-2020 e dell’ASI. Nonostante sia partito
con notevole ritardo, in poco meno di tre anni il programma di ricerca
ha consentito lo sviluppo e qualifica del progetto dello strumento
nonché la realizzazione di due modelli da volo dello stesso.
MicroMED è solo uno dei progetti in corso presso il laboratorio. Anche
lo strumento VISTA (Volatile In Situ Thermogravimeter Analyser)
è in fase di realizzazione avendo superato a giugno la “PDR”, la prima
revisione della missione da parte dell’ESA. VISTA, una microbilancia
al quarzo selezionata come payload per il satellite Milani all’interno
della missione HERA dell’ESA, è stato sviluppato in collaborazione
con l’INAF-IAPS di Roma e il CNR. L’obiettivo sarà misurare la contaminazione
molecolare presente a bordo del satellite e studiare le
emissioni dell’asteroide Didymos durante le fasi di flyby dello stesso
previste dalla missione. La fase attuale del progetto prevede la realizzazione
di un modello di qualifica da testare e consegnare entro la
prossima primavera e la realizzazione di modelli da volo da integrare
sul satellite Milani. Tuttavia, ci vorrà ancora parecchio lavoro per
arrivare alla fase di lancio, programmata nel 2024. C’è ancora molto
da fare, prove di qualifica da superare, consolidamento del progetto
finale, la realizzazione dei componenti, la loro caratterizzazione, le
attività di integrazione, verifiche funzionali e le prove di accettazione
sulle unità da volo.
La realizzazione degli strumenti rappresenta comunque un’eccezione
rispetto alle attività del laboratorio che si rivolgono generalmente
allo sviluppo di strumenti innovativi. Il laboratorio è stato ad esempio
responsabile dello studio di fattibilità dello strumento MAJIS per la
missione JUICE (ESA) che è ora in fase di realizzazione da parte di
Leonardo Company.
Gli studi di fattibilità sono particolarmente stimolanti dal punto di
vista ingegneristico poiché richiedono lo sviluppo di soluzioni progettuali
sempre diverse per adattarsi alle condizioni specifiche di
ciascuna missione. La modellazione dei sistemi meccanici e termici
degli strumenti scientifici e dei payload, punto di partenza per lo
sviluppo e lo studio di fattibilità, richiede sempre validazioni sperimentali,
date le condizioni estreme e inusuali che vengono analizzate.
Per questo motivo il fiore all’occhiello del MetroSpace Lab sono
i sistemi di prova in termovuoto e la strumentazione di misura che
consentono la verifica delle prestazioni degli strumenti in condizioni
ambientali e di sollecitazione tipiche delle diverse fasi delle missioni
oggetto di studio.
Per un progetto che volge alla conclusione altri sono ora in fase di
avvio con particolare attenzione alle prossime mete di primario interesse
per le agenzie spaziali, ovvero la Luna e Marte. Il laboratorio
si sta occupando della fattibilità della camera Daedalus-CAM, futuro
progetto ESA per l’esplorazione delle grotte lunari e sta sviluppando
due spettrometri ad immagini di concezione innovativa. RIIFS uno
spettrometro di Fourier immune alle vibrazioni e FISPEX, uno spettrometro
a campo integrale in grado di produrre immagini iperspettrali
con una singola acquisizione. I due sono candidati ideali rispettivamente
per esplorazioni da Rover della superficie e osservazioni
da satellite.