Avec Curiosity (ici à l'image) et ExoMars 2018, la Nasa et l’Esa ouvrent la voie à une nouvelle étape de l’exploration avec des missions plus longues pour l'américaine et plus audacieuses dans leur façon de travailler. Avec l'arrivée de nouvelles idées, la durée de vie et les capacités de franchissement sont deux contraintes qui vont s'estomper progressivement. © Nasa

Sciences

Le robot qui fera des bonds... sur Mars

ActualitéClassé sous :Astronautique , mars , planète mars

Pour explorer Mars, de nouveaux systèmes de propulsion sont à l'étude, comme l'utilisation de l'énergie nucléaire. En Europe, des chercheurs travaillent sur un concept audacieux : un robot créant son combustible à partir de l'atmosphère martienne et progressant par bonds d'un kilomètre...

La faible capacité de franchissement des rovers pose aujourd'hui problème pour l'exploration robotique de Mars. L'exemple le plus parlant est celui des deux rovers de la mission MER (Mars Exploration Rover) qui, roulant sur la Planète rouge depuis 2004, n'ont parcouru que de très faibles distances : huit kilomètres pour Spirit et 25 pour Opportunity.

Déjà considérable, l'apport pour la science aurait été autrement plus important avec des rovers capables de couvrir des centaines de kilomètres. C'est ce que l'on attend des prochains robots explorateurs de Mars. La Nasa va lancer Curiosity en 2011, un engin de plus de 700 kilogrammes équipé d'une pile atomique miniature au plutonium 238, qui lui assureront une puissance électrique importante et indépendante de l'ensoleillement (les rovers actuels disposent de cellules photovoltaïques). Sa vitesse sera plus grande et l'engin est conçu pour fonctionner plusieurs années (les rovers Spirit et Opportunity, même s'ils ont travaillé durant des années, n'ont été conçus que pour une mission de six mois).

Les « robottes » de 7 lieues

Côté européen, des chercheurs du Centre de recherche spatial de l’université de Leicester se sont approchés d'Astrium UK et du Centre de recherche nucléaire spatial de l'Idaho (États-Unis) et ont imaginé un rover de 400 kilogrammes conçu pour fonctionner six ans et, surtout, parcourir plusieurs centaines de kilomètres. Le secret : un système de propulsion audacieux qui combine une source nucléaire et l'utilisation des ressources naturelles de la planète.

L'idée est d'embarquer un RTG (générateur thermoélectrique à radioisotope), qui produit de l'électricité grâce à la chaleur générée par un matériau radioactif. Alimenté par lui, un compresseur électrique aspirera l'air martien, riche en dioxyde de carbone, et le comprimera dans un réservoir à une pression telle que le CO2 deviendra liquide. L'énergie électrique du générateur servira également à chauffer à haute température un compartiment de stockage de chaleur.


Modeste animation vidéo de l’université de Leicester montrant l’intérêt d’un engin capable de couvrir de grandes distances, ici par bonds successifs. En comparaison, apparaît en rouge la zone qu’un rover à roues peut explorer durant sa mission. © University of Leicester/UoL PressOffice, You Tube

Quand il aura à bouger, ce hopper (sauteur, ainsi qu'on l'appelle aujourd'hui) ouvrira la vanne du réservoir de CO2 liquide qui viendra se réchauffer rapidement contre le compartiment chaud. La détente brutale de ce gaz chaud dans une tuyère transformera le rover en fusée et le fera décoller immédiatement... Le rover se déplacerait ainsi par des bonds de un kilomètre avant de se poser durant une semaine. Pendant cette période, le rover, immobile, produirait son CO2 liquide, emmagasinerait de la chaleur et étudierait le site où il se trouve.

Sur le papier, ce profil de mission permet d'étudier des centaines d'endroits pendant toute la durée de vie de l'engin. Ce hopper pourrait parcourir 26 kilomètres en 12 semaines et jusqu'à 530 kilomètres en six années.

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