À l'exception de la mission de 2018, la Nasa devrait installer des expériences scientifiques sur les capsules Red Dragon qui, tous les 26 mois, s'envoleront à destination de la Planète rouge. © SpaceX

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La Nasa ira-t-elle sur Mars avec SpaceX ?

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Dans ses projets martiens, SpaceX sera aidée par la Nasa, qui mettra à disposition des ingénieurs et ouvrira l'accès au réseau de communication de l'espace lointain DSN (Deep Space Network). L'agence spatiale américaine veut élargir cette coopération au domaine scientifique. L'installation d'unités d'utilisation des ressources in situ est à l'étude.

La Nasa étudie la façon dont elle pourrait coopérer avec SpaceX sur ses futures missions à destination de Mars. La société d'Elon Musk a récemment annoncé le lancement en 2018 d'une capsule inhabitée et l'ouverture d'un service régulier de transport de fret avec un départ à chaque fenêtre de tir. Le but étant de faire atterrir une première mission habitée à l'horizon 2025, puis de débuter la colonisation de la Planète rouge.

Avec cette date de lancement, la Nasa ne devrait pas fournir de charges utiles pour la mission de 2018. Mais, en vertu d'un accord, elle fournira un soutien technique à SpaceX en échange des « données EDL » (c'est-à-dire concernant l'entrée atmosphèrique, la descente et l'atterrissage). Pour la Nasa, c'est d'ailleurs le principal attrait de la mission. Pour se poser sur Mars, la capsule inhabitée de SpaceX, Red Dragon, utilisera la technique de rétropropulsion supersonique. Elle consiste à présenter durant la phase supersonique de rentrée dans l'atmosphère un jet de réacteur contre le flot relatif supersonique de l'air, ce qui va étendre le plasma généré par la rentrée dans l'atmosphère, et ainsi augmenter le freinage aérodynamique.

Pour atterrir sur Mars, la capsule Red Dragon utilisera une technique semblable à celle mise en œuvre pour récupérer les étages principaux des lanceurs Falcon 9 de SpaceX. © SpaceX

Quand le Falcon 9 prépare la conquête de Mars

La rétropropulsion supersonique pourrait permettre l'atterrissage d'engins spatiaux beaucoup plus lourds que les techniques des missions précédentes, y compris Curiosity, actuel détenteur du record de charge utile déposée sur sol martien. Mais la tonne de ce rover est, à quelques dizaines de kilogrammes près, la masse maximale que l'on peut faire atterrir avec un parachute et une descente terminale par propulsion. Or, les missions habitées devront poser des dizaines de tonnes de matériel.

Cette technique, le Falcon 9 l'utilise déjà pour la récupération des étages principaux du lanceur. Donc, chaque tentative de récupération d'étages s'apparente à autant d'essais grandeur nature pour étudier comment atterrir sur Mars.

Quant aux charges utiles envisagées pour les missions suivantes, l'idée qui prévaut est d'envoyer des démonstrateurs d'utilisation des ressources de la Planète rouge, pour tester les technologies qui permettraient d'extraire par exemple de l'eau ou de l'oxygène du sol ou de l'atmosphère martienne. Sont ainsi à l'étude de petites machines capables d'utiliser l'eau contenue dans le sol, quelle que soit sa forme, pour produire de l'eau potable, de l'hydrogène ou de l'oxygène. Une autre expérience consisterait à produire du méthane pour la fabrication de carburant. Autre idée : tester des systèmes capables de générer 10 kilowatts ou plus d'énergie électrique à la surface.

Pour la mission de 2020, la Nasa étudie la possibilité d'installer sur la capsule Red Dragon une petite unité « ISRU » (in-situ resource utilization) pour convertir le dioxyde de carbone présent dans l'atmosphère martienne en oxygène.

Seul sur Mars : quels enjeux pour les premiers colons martiens ?  L’objectif fondamental d’un vol piloté vers Mars est évidemment l’exploration de la planète par des Hommes. Il faut donc prévoir un grand nombre de situations possibles. Charles Frankel, planétologue, nous parle durant cette interview des futurs enjeux de la vie quotidienne des colons martiens.