MARS 2020 CLÔT LE TRIO MARTIEN DE JUILLET

Et de 3. Décollage parfaitement réussi à 13h50 (heure de Paris) ce jeudi après-midi pour la mission Mars 2020 et le rover Perseverance, qui prend à son tour le chemin de la planète rouge moins de deux semaines après les sondes émiratie Al-Amal et chinoise Tianwen-1.

Rarement auparavant, la route vers Mars aura connu autant de trafic en l’espace d’une douzaine de jours avec 3 engins lancés par 3 nations différentes. Pour la Chine et les émirats arabes unis c’est une première. L’Empire du Milieu peut cependant s’appuyer sur l’expérience acquise avec les missions lunaires Chang’E pour la mission Tianwen-1, tandis que Dubaï part pratiquement de zéro pour son premier voyage martien commencé depuis le centre spatial japonais de Tanegashima. Le lancement de la mission Mars 2020 s’est parfaitement déroulé à 13h50 heure de Paris, (7h50 heure de la Floride). Il s’agissait d’ailleurs du 85ème tir d’une fusée Atlas V depuis sa mise en service en 2002, et le 7ème en configuration 541. C’est-à-dire avec le plus gros diamètre sous coiffe soit 5,4 m. La fusée Atlas V a d’abord placé l’ensemble Centaur-Mars2020 sur une orbite de 169 km de périgée par 250 km d’apogée. A T+ 57 mn après le décollage, l’étage Centaur d’Atlas a ensuite propulsé la sonde sur une trajectoire destinée à faire arriver le rover Perseverance sur Mars le 18 février prochain après un périple de 483 millions de kilomètres à travers l’espace. La masse au lancement de la charge utile était de 3650 kg. 4 minutes plus tard (T+61 mn), l'étage Centaur a ensuite été passivé afin de ne pas venir perturber le voyage de la sonde vers la planète Rouge qui doit durer 203 jours.

Un exploit technique

Il s’agit pour la NASA du 22ème véhicule envoyé vers Mars depuis Mariner 3 en 1964. Pour l’agence spatiale américaine, c’est un investissement de 2,4 milliards de dollars. Selon une information de spacenews.com, la première année d’exploitation de Perseverance, dans sa quête de signes d’une vie passée sur Mars, doit d’ailleurs s’élever à 300 millions de dollars. La mission primaire doit durer 2 années terrestre. Mais malgré presque 2 douzaines de robots envoyés par la NASA autour, ou sur Mars, parler de routine serait trompeur car il faut poser le véhicule à la surface d’une planète actuellement distante de plus de 100 millions de km. Ce qui est déjà rendu particulièrement périlleux compte tenu du délai dans les transmissions (de 5 à 15 minutes). Les ondes radios se déplaçant à la vitesse de la lumière, tout se passe donc en automatique. La phase la plus délicate reste bien sur la rentrée dans l’atmosphère martienne, ce que l’on appelle les « 7 minutes de terreur ». Au moment de la rentrée, le véhicule se déplace aux alentours de 20 000 km/h et il faut faire chuter cette vitesse à zéro dans les 7 minutes qui suivent. L’échauffement sur le bouclier thermique peut atteindre 1 450 degrés. Quatre petits moteurs fusée lui permettent d’adapter sa trajectoire en descendant dans l’atmosphère. Une fois la vitesse tombée en-dessous de Mach 2, le parachute d’un diamètre de 21,5 m peut se déployer pour une descente qui durera entre 50 et 90 s. Le bouclier thermique est alors largué lorsque la vitesse tombe en dessous de Mach 0,8, soit un peu plus de 900 km/h. Une fois le parachute largué, l’atterrisseur tombe en chute libre pendant une seconde mais les huit rétro-propulseurs doivent amener le véhicule à une centaine de mètres d’altitude avant que ne commence la phase la plus périlleuse de l’arrivée sur Mars : l’atterrissage hélitreuillé de Perseverance. Il reprend la formule utilisée par son jumeau Curiosity avec la fameuse grue volante Skycrane. Il s’agit d’un engin propulsé qui devra stabiliser le rover pendant l’ultime phase de la descente. Une fois le Skycrane stabilisé à 20 m du sol, le rover sera descendu grâce à 3 câbles sur le sol du cratère Jezero. Après une manœuvre d’évitement, le Skycrane doit ensuite s’écraser à 150 m du rover.

A bord de Perseverance, 43 containers sont destinés à recevoir des morceaux de roche qui pourront être rapportés sur Terre au cours de la seconde moitié de la décennie (Image : NASA)

Une première étape

Atterrir sur la planète avec succès n’a été précédemment réussi qu’à 8 reprises par la NASA. La dernière sonde à s’être posée en douceur est l’atterrisseur Insight le 26 novembre 2018. Comme nous venons de le voir, l’atterrissage de Perseverance s’avère plus complexe. Déjà en termes de masse. Les rover MER de 2004 (Spirit et Opportunity) accusaient chacun 185 kg à la pesée, alors que Curiosity, l’engin le plus lourd ayant atterri sur Mars jusqu’à aujourd’hui, atteignait 900 kg. Perseverance représente pour sa part 1025 kg sur la balance. Si tout se déroule comme prévu, ce sera en 2021 le véhicule le plus lourd jamais déployé sur Mars. Un véhicule qui marque le début d’une nouvelle aventure avec d’une part le déploiement d’un petit drone hélicoptère (Ingenuity) mais surtout la collecte de morceaux de roches prévus pour être récupérés dans le cadre d’une mission de retour d’échantillons que planifient en ce moment l’ESA et la NASA. Un défi technique qui nécessite pas moins de 4 engins : un atterrisseur, un véhicule de retour vers l’orbite martienne (Mars Ascent Vehicle ou MAV), un « fetch rover » (chargé de récupérer les échantillons sélectionnés par Perseverance) et un orbiteur de retour vers la Terre (ERO). C’est Airbus Defence and Space, par la voie de Dirk Hoke son CEO, qui est en charge de la construction du ERO. C’est une entreprise au long cours qui, s’il est se déroule comme prévu, devrait permettre le retour des premiers échantillons martiens à partir de 2031. La mission Mars 2020 qui vient de commencer n’en est que le début.

Antoine Meunier

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