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Phobos-Grunt, le premier aller et retour pour Mars ?

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Les exploits des sondes à la surface de Mars ont quelque peu occulté les programmes d'exploration de ses satellites naturels. Pourtant, l'intérêt scientifique est réel. Prévue pour 2009, une mission russo-chinoise avec retour d'échantillons est reportée à 2011.

Image prise le 23 juillet 2008 à une distance de 97 kilomètres de Photos. Sa résolution est de 3,7 mètres par pixel. Crédit : Esa / DLR / FU Berlin (G. Neukum)

De nombreux scientifiques pensent que Phobos et Deimos, les deux satellites de la Planète rouge, pourraient être des astéroïdes capturés. De fait, ils ne mesurent que quelques kilomètres de diamètre et leur force de gravitation en surface est très faible.

L'exploration de ces petites lunes revêt aussi un double intérêt : celui de mieux connaître les caractéristiques physiques des astéroïdes et mieux évaluer l'environnement martien. Phobos, notamment, ressemble beaucoup aux météorites dites chondrites carbonées, et est formé d'un matériau très sombre qui ne réfléchit presque pas la lumière du Soleil. Mais les moyens d'observation actuels ont atteint leurs limites, et une mission in situ devient nécessaire si l'on veut en déterminer avec précision la nature et la composition chimique.

L'âge de Phobos ne peut être déduit de simples observations à distance, tandis que des échantillons permettraient de le connaître avec une grande précision. Un échantillon permettrait aussi de mesurer les isotopes chimiques et de les comparer aux météorites d'origine martienne retrouvées sur Terre, pour voir à quel point Phobos est assimilé à la planète qu'il satellise. Des études similaires sur le couple Lune-Terre ont permis de déterminer que les deux astres ont été formés à partir du même genre de matériau de base.

Premières tentatives, premiers échecs

Deux premières sondes ont été lancées par les Russes à 5 jours d'intervalle en juillet 1988. Phobos-1 a arrêté ses transmissions en septembre suite à un problème de logiciel, et Phobos-2, après être parvenue en orbite martienne, est également tombée en panne avant d'avoir pu lancer deux modules vers le satellite.

Prévue à l'origine pour 1999, la mission Phobos-Grunt (Grunt signifiant sol en russe) prévoit le lancement d'une sonde en direction de Phobos, équipée d'un atterrisseur. Le contact avec le sol du satellite est beaucoup plus simple en raison de la très faible force d'attraction, et s'apparente plutôt à un rendez-vous spatial. Après plusieurs reports, la mise au point de la sonde a débuté en 2001, et la conception finale a été arrêtée en 2004.

Conçue sous la maîtrise d'œuvre de NPO-Lavotchkine, Phobos-Grunt pèsera 8.120 kg et comprendra un module orbital martien qui s'insérera sur une orbite de 6.000 km au-dessus de la Planète rouge, soit l'altitude de Phobos, qu'il entreprendra de scruter régulièrement afin de déterminer le meilleur point d'atterrissage.

Le contact avec la surface de Phobos déclenchera automatiquement la collecte de 200 à 300 grammes de matière. Celle-ci sera enfermée dans une capsule étanche qui sera ensuite dirigée vers la Terre pour récupération. Environ 50 kg d'instruments scientifiques resteront sur le sol du petit astre, poursuivant l'envoi de données.

Une expérience très controversée

Dans le cadre d'une coopération internationale, la Chine a décidé d'adjoindre le microsatellite Yinghuo-1 à la sonde. Celui-ci, un cube de 75 × 75 × 60 cm pesant 110 kg sur Terre, se placera en orbite martienne de 800 x 80.000 km inclinée à 5° et décrite en trois jours, entreprenant un programme d'observation par occultations.

Une autre expérience, projetée par la Russie mais rencontrant de nombreuses oppositions, consiste à installer sur l'atterrisseur un compartiment dans lequel seraient installées plusieurs colonies de micro-organismes vivant habituellement dans le pergélisol terrestre arctique afin de voir comment ils supporteraient un voyage dans l'espace. Ce projet reste très controversé en raison des risques de contamination par des organismes terrestres, alors qu'actuellement d'importants efforts sont consentis pour garantir un maximum de stérilité aux vaisseaux risquant d'atteindre un autre corps céleste que la Terre.

Le lancement de Phobos-Grunt était initialement programmé pour octobre 2009, mais pour diverses raisons il sera vraisemblablement repoussé à 2011 au plus tôt. La durée du voyage Terre-Phobos et retour devrait prendre environ trois années.

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