L'ambizione per l'esplorazione spaziale dell'ultimo decennio ha suscitato un rinnovato interesse per le missioni su Marte, risvegliando la curiosità scientifica per i flussi ad alta velocità, supersonici e ipersonici. Tuttavia, la maggior parte delle esperienze passate che miravano a mettere piede sul Pianeta Rosso sono fallite a causa dell'inadeguatezza della modellazione aerotermodinamica adottata durante la progettazione della fase di ingresso. Data la complessità della tecnologia, le alte velocità e temperature raggiunte dal veicolo, la particolare composizione dell'atmosfera marziana e i diversi regimi che il flusso incontra, gli esperimenti di casi di interesse ragionevolmente pratici sono estremamente costosi e richiedono strutture speciali. Di conseguenza, la necessità di migliori strumenti numerici per prevedere l'instabilità dei flussi supersonici è indiscutibile e la sua rilevanza è dimostrata dal fatto che è uno dei principali obiettivi di ricerca delle principali agenzie spaziali. Questo progetto aspira a migliorare lo stato dell'arte in questo campo, sviluppando una struttura robusta per simulare e comprendere accuratamente i complessi fenomeni aerotermodinamici coinvolti nell'ingresso nell'atmosfera planetaria. La proposta è formulata da una collaborazione tra quattro unità qualificate, con una lunga e comprovata esperienza nella simulazione e nella modellazione della dinamica dei fluidi, ed è organizzata in cinque pacchetti di lavoro strutturati, ambiziosi ma realistici. La spina dorsale del progetto è costituita da tre macro-attività che mirano a caratterizzare a fondo l'ingresso di un veicolo spaziale. In primo luogo, si prevede di creare un database di simulazioni su larga scala di flussi ipersonici in regime continuo, sia per l'atmosfera di Marte che per quella della Terra, mediante un solutore potenziato ad alta fedeltà in grado di tenere conto degli effetti termochimici attivati dalle alte temperature. Sulla base dei risultati ottenuti, intendiamo sviluppare modelli avanzati per la simulazione Large-Eddy di flussi turbolenti ad alta velocità in geometrie complesse. Inoltre, intendiamo condurre uno studio fondamentale utilizzando metodi particellari ad alta fedeltà per caratterizzare le prime fasi dell'ingresso, in cui l'atmosfera è altamente rarefatta, e per valutare la validità di diverse metodologie in regimi di quasi-continuum. Infine, prevediamo un'adeguata divulgazione dei risultati per estendere la conoscenza generale del campo e per condividere i nostri risultati metodologici e fisici con la comunità internazionale e in particolare con le industrie nazionali ed europee. Infine, riteniamo che nell'ambiziosa tabella di marcia per il futuro dell'Europa nell'esplorazione spaziale, in cui la ricerca e le industrie strategiche italiane giocano un ruolo centrale, il nostro progetto e i suoi risultati attesi rappresentino una preziosa esperienza e, in generale, un passo importante verso una modellazione superiore dei problemi che coinvolgono i flussi ad alta velocità.