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Missions martiennes : bientôt des engins miniatures CubeSat vers Phobos ?

ActualitéClassé sous :Astronautique , CubeSat , très petits satellites

L'incertitude sur l'avenir du programme d'exploration robotique martien de la Nasa pousse des chercheurs à étudier de nouveaux concepts à bas coût. Pourquoi ne pas expédier de minuscules CubeSat vers Phobos, satellite de Mars ?

Le JPL de la Nasa travaille à la conception d'un CubeSat capable de rejoindre Phobos et rapporter sur Terre des échantillons de sa surface. Une mission qui nécessite des technologies qui n'existent pas aujourd'hui et font l'objet d'un financement de l'Institut des concepts avancés de la Nasa (Niac). © Nasa

Le désengagement de la Nasa dans les missions martiennes de l'Agence spatiale européenne ExoMars révèle que les Américains ne sont plus en mesure de financer simultanément plusieurs projets phare de leurs programmes d'exploration humaine et robotique. S'il ne fait guère de doute que les grands objectifs scientifiques et humains contenus dans ses programmes (la recherche de la vie et les voyages interplanétaires) seront atteints, pour y parvenir la Nasa va devoir redoubler d'ingéniosité pour faire mieux avec moins.

Pour l'exploration robotique de Mars, une des solutions consisterait à utiliser des CubeSat, de très petits satellites envoyés en orbite autour de la Planète rouge et de ses lunes. Légers et ne mesurant que quelques dizaines de centimètres de côté, ces minuscules rendraient la mission peu coûteuse. Mais cette idée audacieuse se heurte à une barrière technologique empêchant aujourd'hui ces petits satellites de quitter l'orbite terrestre. En effet, l'industrie spatiale ne sait, aujourd'hui, que les envoyer à quelques centaines de kilomètres.

Le CubeSat de la mission Trio-Cinema que développe actuellement l'université de Berkeley. © UC Berkeley

CubeSat : le défi de la miniaturisation

Pour parvenir à les envoyer jusqu'à Mars, il faut miniaturiser tout ce qui fait la force d'un satellite classique d'exploration. À savoir la collecte d'informations sur une période plus ou moins longue et leur émission sur Terre. L'Institut des concepts avancés de la Nasa (Niac, NASA Innovative Advanced Concepts) a été séduit par ce projet et l'a retenu. Le Niac va se pencher sur les technologies nécessaires pour permettre à ces satellites miniatures de quitter l'orbite terrestre et de fonctionner efficacement. Plusieurs technologies sont envisagées, comme l'utilisation de la pression de la lumière solaire. 

Dans le cadre de cette étude, il est envisagé de mettre au point une mission de retour d'échantillons de Phobos, l'un des deux satellite de Mars, qui impliquerait l'envoi de deux CubeSat. L'idée est que l'un d'eux reste en orbite pendant que le second récupère les poussières du sol avant de revenir s'amarrer au premier, utilisé pour retourner sur Terre. Ces deux satellites seraient lancés en passagers auxiliaires.

Aider le privé à investir dans l'exploration robotique martienne

En favorisant l'émergence d'une nouvelle génération de petits satellites capables d'atteindre Mars ou les planètes du système interne, le Niac et la Nasa ont également pour objectif d'aider le secteur privé et universitaire à investir dans l'exploration robotique. Un domaine actuellement exclusivement porté par des agences spatiales en raison des coûts considérables, de l'ordre de plusieurs centaines de millions de dollars.

Aujourd'hui les différentes familles de petits satellites (microsatellites, de 10 à 100 kg ; nanosatellites  de 1 à 10 kg et picosatellites de moins de 300 g) ont permis à des dizaines d'universités de développer et lancer de petites expériences réalisées par des étudiants. En leur permettant d'aller bien au-delà de la Terre, ils ont élargi le champ des utilisateurs avec comme corollaire des avancées technologiques et scientifiques indéniables.

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