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Les futures missions martiennes

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Après la publication des premières images de la sonde Mars Odyssey, il peut être intéressant de faire un tour d'horizon des futures sondes qui s'envoleront pour Mars.

La principale différence avec le passé est l'arrivée de nouveaux protagonistes. En effet, les Japonais et les Européens montrent leur envie de jouer un rôle important dans la conquête spatiale, qui passera inévitablement par Mars. Après presque un demi-siècle de domination américaine (les soviétiques ne se sont jamais vraiment imposés pour la Planète Rouge), le XXIème siècle marque l'arrivée de nouvelles idées. Voici une présentation des différentes sondes prévues pour la prochaine décennie. Les fenêtres de lancement s'ouvrent tous les 26 mois.

Celle de 2003 sera exceptionnelle car la distance séparant la Terre et Mars sera minimale (cette configuration ne se produit que quelques fois par siècle). On retrouve ainsi 4 missions :

 La NASA enverra vers Mars 2 rovers identiques pesant chacun 150 kg. Ces rovers seront totalement autonomes er pourront parcourir une centaine de mètres par jour. Ils étudieront les roches martiennes grâce à divers instruments, dont 3 spectromètres qui étudieront la composition des roches. La mission, actuellement désignée par le public comme la mission Mars Exploration Rover, lancera ses deux sondes en Juin 2003.

 Une autre sonde, Européenne sera lancée par une fusée russe Soyouz-Fregat le 1er Juin 2003. Mars Express est la première sonde envoyée par l'Europe vers Mars, et le principal objectif scientifique de cette mission est la recherche d'eau. Pour cela, l'orbiteur comportera sept instruments scientifiques :

Un altimètre radar construit par l'Université de Rome, l'ASPERA, qui va permettre de sonder le sous-sol de Mars et de créer une carte de la répartition de l'eau souterraine (liquide ou solide) de Mars.

Un deuxième instrument, français, est l'œuvre du Service d'Aéronomie de Verrières. Le SPICAM UV qui étudiera par le rayonnement ultraviolet l'atmosphère.

Cet appareil sera secondé par le PFS, un instrument qui va mesurer les rayons infrarouges renvoyés par l'atmosphère martienne. Cet instrument nous renseignera sur la composition de l'atmosphère mais aussi sur les périodes glaciaire de Mars.

L'institut d'Astrophysique Spatiale d'Orsay apportera aussi un instrument, le spectromètre infrarouge et visible OMEGA. Il permettra d'étudier les différents gaz et poussières de l'atmosphère mais aussi la composition de la surface.

Les Allemands joueront aussi un rôle dans cette sonde avec leur caméra stéréoscopique haute résolution. Cet instrument permettra de cartographier la surface en couleur et en stéréo avec des détails de 12 à 15 mètres.

 Mars Express ressemble beaucoup à une autre sonde, Rosetta, qui partira étudier les comètes. Cette ressemblance et l'utilisation des instruments de Mars 96, une sonde russe n'ayant jamais atteint Mars, permettra à Mars Express de faire de grandes économies. Mars Express servira aussi de bus à un atterrisseur, Beagle 2.

Cette sonde britannique sera lâchée par Mars Express peu avant la mise en orbite. Beagle 2 se posera sur Mars grâce à des airbags, semblables à ceux utilisés par Mars Pathfinder.L'un des instruments est tout nouveau, et s'appelle la taupe. Il permettra de prendre des échantillons en forant un petit peu. Ces échantillons seront précieux car non altérés par les rayons UV. Cet instrument progressera par à-coups, s'enfonçant de 1 mm toute les six secondes. Un câble permettra de ramener l'instrument à la sonde pour analyser les échantillons.

 Enfin, une sonde japonaise devrait aussi arriver en orbite martienne en Janvier 2004. Nozomi a été lancé le 3 Juillet 1998. C'est un orbiteur de 540 kg qui devrait arriver à destination grâce à une nouvelle méthode de navigation. Malheureusement, suite à un problème technique, la sonde n'a pu atteindre Mars. Dans leur malheur, les japonais ont eu un peu de chance car la sonde n'est pas définitivement perdue, et ils ont pu déterminer d'autres manœuvres qui permettront à la sonde d'arriver près de Mars. Cette sonde tient toujours bon, malgré un séjour de maintenant 4 ans dans le vide spatial. La sonde étudiera l'atmosphère de Mars et l'interaction de celle-ci avec le vent solaire.

La fenêtre de tir suivante ne comporte qu'une sonde, la dernière du programme de découverte de Mars. Cette sonde s'appelle Mars Reconnaissance Orbiter, et elle est américaine :

Mars Reconnaissance Orbiter sera lancée en août 2005. Cette sonde, construite par Lockheed Martin Astronautics, aura pour principal but de préparer les futures missions vers Mars, notamment Mars Sample Return qui permettra de ramener 500 g d'échantillons martiens sur Terre. L'instrument le plus attendu est sans aucun doute la caméra à haute résolution, véritable chef-d'œuvre technique qui permettra de distinguer de gros objets grâce à une résolution de 20 à 30 cm par pixel. Cette caméra permettra de cartographier certaine partie de Mars, après la cartographie globale de Mars Global Surveyor avec le MOC, qui avait une résolution de presque 1 mètre par pixel. Chaque image prise avec une résolution de 20 cm/pixel couvrira 800 m².

On trouve cinq autres instruments scientifiques et deux instruments d'ingénierie sur MRO. On trouvera tout d'abord une autre caméra, d'une assez faible résolution, qui servira de pointeur et permettra de pouvoir situer les images haute résolution. Une autre caméra, grand angle, prendra la totalité du globe martien. Un autre instrument, un spectromètre fonctionnant dans le visible et dans le proche infrarouge, sera aussi disponible. Ces instruments seront complétés par un radar italien qui sondera le sol martien et par un analyseur atmosphérique. Les deux instruments d'ingénierie sont des outils qui seront utiles dans le futur : un relais de télécommunication pour de futures sondes et un dispositif optique pour la navigation sera essayé.

Cette sonde pèsera 1800 kg et sera équipée d'une antenne parabolique de 3 m ! C'est une mission d'envergure que prévoit la NASA pour 2005, et on assiste donc à la fin des économies maximales de l'agence américaine (peut-être un pas vers un envoi d'Hommes sur Mars ? On peut toujours rêver).

L'orbiteur sera sur une orbite elliptique après environ 5 mois de freinage atmosphérique qu'il commencera en mars 2006.Son orbite fonctionnelle sera une ellipse de 200 km de haut à 400 km. Cette mission aura une durée minimale de 3 ans, reconductible jusqu'à 5 années si tout va bien. Sa première mission pourrait donc se terminer avec l'arrivée de Mars Sample Return; et on peut imaginer qu'elle servira alors de relais de télécommunication.

Les années suivantes vont voir se dérouler deux principaux projets : le retour des échantillons sur lesquels travailleront en collaboration Américains et Français, et la construction d'un réseau de télécommunication américain avec l'aide des italiens.

En 2007, la France enverra vraisemblablement un prototype de l'orbiteur de Mars Sample Return (qui sera chargé de récupérer une boite de 15 cm de diamètre en orbite). Ce prototype lancera une boite semblable qu'il rattrapera peu après.

Les Italiens, en collaboration avec la NASA, enverront TELEMARS un satellite de télécommunication. Il sera la premier élément du Mars Network, un futur réseau de satellite couvrant la totalité de la planète.

Puis viendront les vraies sondes de la mission de retour d'échantillons. Un rover accompagné d'une plate-forme avec fusée à poudre atterriront sur Mars. Le rover prendra les échantillons, les déposera dans la fusée à poudre qui s'élancera en orbite martienne. Puis l'orbiteur français attrapera les échantillons et les ramènera sur Terre où ils seront étudiés. L'orbiteur français profitera d'être en orbite martienne pour larguer des Netlander, petites stations autonomes comportant une expérience chacune.

A partir de cette date, le programme devient très flou et il faut attendre les résultats des sondes précédentes pour que les agences spatiales le précise. Une chose est sûre, les missions martiennes vont préparer de plus en plus précisément l'arrivée d'êtres humains sur mars.

ENGUERRAN

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