Antenne à grand gain construite par Astrium. Bien qu'elle soit capable d'envoyer directement ses données vers la Terre, Curiosity profitera d'être à portée des orbiteurs de la Nasa, pendant 8 minutes chaque jour, pour transférer jusqu’à 250 mégabits de données. © Nasa/JPL-Caltech

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Les antennes de Curiosity, le robot géant prêt à partir vers Mars

ActualitéClassé sous :Astronautique , mars , Curiosity

Le 26 novembre, la Nasa lancera le rover Curiosity à destination de Mars. Dans le cratère Gale, ce robot de près d'une tonne cherchera à savoir si les conditions propices au développement de la vie sur la Planète rouge ont été un jour réunies. Pour cela, il dispose de dix instruments dont les données seront relayées sur Terre par trois antennes.

Alors que la sonde Phobos-Grunt est en perdition autour de la Terre et qu'il n'y a plus guère d'espoir de lui poursuivre son voyage, la Nasa se prépare à lancer la mission MSL, Mars Science Laboratory, reposant sur Curiosity, le plus grand rover jamais construit. Son lancement par une Atlas 5 depuis Cap Canaveral doit se faire le 26 novembre, à l'intérieur d'une fenêtre de tir qui s'ouvre le 25 novembre et se ferme le 18 décembre. Son arrivée sur la Planète rouge est prévue en août 2012. Il se posera à l'intérieur du cratère Gale pour déterminer si les conditions nécessaires à l'apparition de la vie sont ou ont été un jour réunies sur cette planète.

Ce rover d'environ 900 kilogrammes embarque dix instruments (un onzième se situe dans le module de descente). Deux sont réalisés en coopération avec le Cnes :

  • ChemCam (Chemistry Camera), un instrument capable de mesurer la composition d'une roche par tir laser jusqu'à 9 mètres de distance ;
  • le chromatographe en phase gazeuse de Sam (Sample Analysis on Mars), un ensemble d'instruments et d'outils de manipulation d'échantillons.

Deux satellites relais

Pour transmettre les données recueillies, Curiosity pourra compter sur trois antennes de communication. La plus importante, en bande X, est fournie par le site espagnol d'Astrium au titre des « accords bilatéraux de collaboration conclus entre la Nasa, le Centre espagnol de développement technologique et industriel (CDTI) et l'Institut national espagnol de technologie aérospatiale (INTA) », précise le porte-parole d'Astrium.

Pour s'orienter, cette antenne à grand gain possède un mécanisme à cardan permettant un mouvement selon deux axes, hauteur et azimut. Pour chaque degré de liberté, un actionneur fournit la vitesse et la précision demandées. Le pointage de l'antenne est calculé à bord du rover qui, à tout moment, connaît sa position. Grâce à cette antenne orientable, le rover n'a plus besoin de se réorienter pour communiquer avec la Terre et économise donc son énergie.

Une fois en activité à l'intérieur du cratère Gale, Curiosity pourra compter sur trois antennes pour relayer vers la Terre les données enregistrées par ses dix instruments. © Nasa/JPL

Bien que Curiosity puisse envoyer ses données directement sur Terre, elles seront essentiellement relayées par les deux orbiteurs de la Nasa qui tournent  actuellement autour de la Planète rouge (MRO et Odyssey). Cette stratégie de communication s'explique par le faible débit de données que l'on peut envoyer depuis Mars vers la Terre (entre 500 et 32.000 bits par seconde). En revanche, lorsque ces mêmes données sont relayées par une sonde, le taux de transfert peut atteindre jusqu'à 2 millions de bits par seconde pour MRO et de 128.000 à 256.000 pour Odyssey.

Cette antenne est bien sûr redondée pour éviter qu'une panne provoque l'échec de la mission. Curiosity embarque donc une autre antenne en bande X, mais à faible gain. À la différence de l'antenne à grand gain, celle-ci est omnidirectionnelle, c'est-à-dire qu'elle envoie et reçoit des données dans et depuis chaque direction. Elle est suffisamment puissante pour se connecter avec une des sondes qui tournent autour de la planète. Enfin, le rover embarque une antenne à hélice quadrifilaire fonctionnant en bande UHF utilisée pour les communications à courte portée avec les sondes en orbite autour de Mars.

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