Missione su Marte, sarà i braccio di Leonardo a cercare tracce di vita

Il braccio di Leonardo nella missione su Marte

Leonardo ha firmato il contratto con l'Agenzia spaziale europea per il braccio robotico che contribuirà a portare i campioni del pianeta rosso sulla Terra. A capo di un consorzio industriale europeo, l'azienda specializzata nella robotica spaziale con sede a Nerviano progetterà, produrrà, integrerà e testerà il Sample Transfer Arm per Mars Sample Return, programma Nasa in collaborazione con Esa che mira a portare sulla Terra campioni di suolo della superficie di Marte entro il 2033.

Sofisticati algoritmi di robotica e meccatronica saranno gli elementi chiave di questo gioiello tecnologico. In grado di "vedere" e decidere autonomamente, il braccio gestirà le provette con i campioni di terreno marziano affinché possano iniziare il loro viaggio verso la Terra Leonardo, con le sue tecnologie innovative, è a bordo delle più importanti missioni spaziali internazionali.

La strumentazione recupererà le provette col terreno raccolto dal rover di Mars 2020

La firma, che è avvenuta oggi, martedì 19 luglio 2022, al Farnborough International Airshow, permetterà di far atterrare sul pianeta rosso entro la fine del decennio un braccio robotico lungo due metri e mezzo per portare, per la prima volta nella storia, campioni del suolo di Marte sulla Terra. Dopo il successo della fase di studio e prototipizzazione, Leonardo, a capo di un consorzio europeo, sarà ora responsabile dello sviluppo del sistema fino alle prime operazioni su Marte.

Con consegna prevista entro il 2025, il braccio robotico sarà installato sul Sample Retrieval Lander della Nasa per recuperare le provette contenenti il terreno marziano raccolto dal rover della missione Mars 2020 e depositarle nel contenitore che sarà poi riportato sulla Terra. Ciò consentirà, al rientro sulla Terra, di analizzare i campioni nei più sofisticati laboratori e condurre studi senza precedenti sul pianeta rosso.

"Un programma molto ambizioso e frutto di un'importante collaborazione internazionale"

"Siamo molto orgogliosi di poter contribuire al successo di Mars Sample Return, un programma molto ambizioso e frutto di un'importante collaborazione internazionale - ha affermato Gabriele Pieralli, managing director della Divisione Elettronica di Leonardo - Questo contratto conferma la nostra leadership nella robotica spaziale, una competenza fondamentale nell'esplorazione planetaria e nelle operazioni in orbita. Questo strumento all'avanguardia è solo un esempio dell'eccellenza tecnologica di Leonardo, che ci permette di essere a bordo delle principali missioni per esplorare l'universo, fornire servizi di navigazione e telecomunicazione e monitorare la salute del nostro pianeta".

Affidabile, autonomo e molto robusto, il braccio ha "cervello" e "occhi" propri

Strutturato come un braccio umano con "spalla", "gomito" e "polso", il Sample Transfer Arm è altamente affidabile, autonomo e robusto. Può compiere un elevato numero di movimenti (sette gradi di libertà) e ha un "cervello" e "occhi" propri. Comandati dall’elettronica di controllo, gli arti, le articolazioni e la "mano" (end-effector) sono in grado di eseguire, con un alto livello di destrezza, tutti i compiti richiesti dalla missione, come identificare ed estrarre le provette dal rover o sollevarle dal suolo, inserirle nel contenitore e chiudere il suo coperchio prima del lancio da Marte.

Insieme al suo sistema di visione composto da due telecamere, lo strumento riceve informazioni dai sensori e invia istruzioni attraverso circa 600 segnali ai meccanismi. Questa architettura permette al "cervello" del sistema di elaborare autonomamente le migliori decisioni e coordinare i movimenti. Sofisticati algoritmi di robotica e meccatronica sono incorporati nel software, per gestire anche le manovre di "collision avoidance" ed evitare qualsiasi impatto con il lander o l'ambiente circostante.

Durante la progettazione e realizzazione del braccio verranno prese in considerazione le condizioni estremamente sfidanti dell’ambiente marziano, come la presenza di polveri e le temperature estreme (-130°C/+70°C). Lo strumento non solo deve essere in grado di identificare, raccogliere e trasferire le provette nel Mars Ascent Vehicle (Mav), ma dovrà anche chiudere il coperchio del contenitore in modo accurato e sicuro. Solo dopo che tutte queste delicate operazioni saranno state completate, il Mav potrà lanciare il contenitore con i campioni marziani nell'orbita per l'appuntamento con l’Earth Return Orbiter (Ero), la sonda Esa che trasporterà il prezioso materiale sulla Terra.

"Sarà la mano che porterà la scienza planetaria a un nuovo livello"

"Sin dalla nascita fino alle prime mosse su Marte, questo braccio robotico è una testimonianza dell’elevata esperienza e know-how che abbiamo in Europa - ha dichiarato David Parker, direttore di Esplorazione umana e robotica dell'Esa - Il Sample Transfer Arm sarà la mano che porterà la scienza planetaria a un nuovo livello. Maneggiare i preziosi campioni di suolo marziano e prepararli per la consegna con un affascinante viaggio da Marte alla Terra è un'impresa straordinaria".

"L’esplorazione robotica è da sempre uno dei pilastri delle attività dell’Agenzia spaziale italiana - ha aggiunto Giorgio Saccoccia, presidente dell'Asi (che ha supportato l’intero progetto quale parte integrante della roadmap che, negli ultimi vent’anni, ha portato l’industria nazionale a essere tra i leader della robotica spaziale per l’esplorazione) - Gli investimenti fatti nel recente passato dall’Asi hanno portato d una crescita notevole delle competenze e capacità nazionali, e consentono oggi di affermare il ruolo di primissimo piano che l’Italia avrà nella esplorazione di Marte e, in particolare, nella implementazione della missione Mars Sample Return. Il contratto firmato oggi segna un nuovo successo della filiera industriale italiana che si conferma come un riferimento a livello internazionale nelle missioni di esplorazione e, in questo caso in particolare, nel settore sfidante ed innovativo delle tecnologie robotiche".

Il consorzio europeo che realizzerà il Sample Transfer Arm, con Leonardo come prime contractor, comprende Avs Added Value Solutions (Spagna), Alter Technology (Francia), Comoti (Romania), Danish Technological Institute (Danimarca), Emtech Space (Grecia), Gmv Aerospace & Defence Sau (Spagna), Gmv Innovating Solution (Romania), Maxon (Svizzera), Sab Aerospace sro (Repubblica Ceca), 3D Pus (Francia). Ohb Italia ha sviluppato il prototipo dell’End Effector e degli Mgse.

Nella foto di copertina: il Sample Transfer Arm nei laboratori di Leonardo a Nerviano (foto Leonardo, Maxon, Gmv, Ohb Italia, Sab Aerospace sro)