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ExoMars 2016 a bien fait le plein, car lundi c'est le départ vers Mars

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Rémy Decourt, Futura-Sciences

À quelques heures du départ de la mission ExoMars 2016, la sonde a fait le plein en carburant et ses batteries ont été chargées. Elle est aujourd'hui correctement installée dans la coiffe de son lanceur, un Proton russe.

La sonde ExoMars 2016 fixée sur l'étage supérieur Breeze-M et mise sous coiffe du lanceur Proton. © Esa, B. Bethge

La mission ExoMars 2016, dont le lancement est prévu le 14 mars, a fait le plein en vue de son voyage à destination de la Planète rouge qu'elle atteindra le 19 octobre 2016. Cette mission comprend deux parties. Le TGO (Orbiter Trace Gas) et le démonstrateur d'entrée, de descente et d'atterrissage (EDM, Entry, Descent and Landing Demonstrator Module), plus joliment baptisé capsule Schiaparelli.

Au moment de son décollage, 496 millions de kilomètres la sépareront de son point d'arrivée. Pour son périple, l'orbiter TGO embarque plus de 2,5 tonnes de combustible qui serviront également pour se placer en orbite autour de la planète et pendant toute sa durée de vie, c'est-à-dire jusqu'en 2022 au moins.

À son arrivée autour de Mars, le TGO sera placé sur une orbite fortement elliptique de 20.000 km sur 300 km. Pour circulariser son orbite, l'Agence spatiale européenne utilisera, pour la première fois, la technique de l'aérofreinage, expérimentée avec Venus Express en juin 2014. Elle consiste à utiliser l'atmosphère d'une planète pour modifier l'orbite d'une sonde spatiale. Dans le cas du TGO, le but de cette manœuvre est d'amener le satellite sur une orbite circulaire à 400 kilomètres d'altitude inclinée à 74° avec une période de révolution de deux heures.

Le TGO utilise un moteur principal à deux propergols : une tonne de mono-méthylhydrazine (MMH) comme carburant et une tonne et demie d'un mélange de deux oxydes d'azote comme comburant (MON, Mixed Oxides of Nitrogen). S'y ajoutent vingt petits propulseurs (dont dix sont redondants), à monergol, de 22 newtons de poussée, qui seront utilisés pour des corrections de trajectoire lors de la phase d'insertion en orbite, l'aérofreinage et juste avant la libération de l'EDM.

Dans une des salles blanches du cosmodrome de Baïkonour, un technicien fait le plein de l'orbiteur TGO. © TAS-France / Y. Le Marchand

Sur Mars, une batterie rechargeable, mais sans chargeur

Quant aux 600 kg de Schiaparelli, ils feront la route entre la Terre et Mars à bord de l'orbiteur TGO. C'est pourquoi cet atterrisseur est équipé d'un seul système de contrôle par réaction de plusieurs petits moteurs (RCS pour Reaction Control System). Ce système utilise de l'hydrazine liquide (N2H4) répartie dans trois réservoirs chargés avec 15,4 kg chacun. Il sera utilisé pour le contrôle d'attitude de la capsule lors de la phase finale de la descente dans l'atmosphère martienne et pour ralentir sa vitesse à presque zéro lorsque Schiaparelli sera à seulement environ 1,5 m du sol.

L'engin est également équipé de trois batteries lithium-ion rechargeables. Pourquoi rechargeables ? Pour les charger au dernier moment et permettre de compenser une baisse de charge si le lancement était durablement retardé. L'une des trois fournit l'énergie nécessaire durant la phase de croisière, entre la Terre et Mars, et lors de la phase d'entrée, de descente et d'atterrissage (EDL). Une deuxième batterie alimentera les dispositifs pyrotechniques de séparation du bouclier avant et du système de parachutes. La troisième sera utile aux opérations de surface et à un ensemble d'instruments qui fonctionneront pendant seulement une semaine, au mieux. En effet, bien que la batterie soit rechargeable, sur Mars, l'opération ne sera pas possible...

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