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Utiliser les vents martiens pour explorer la Planète rouge ?

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Des chercheurs de l'Université d'Etat de la Caroline du Nord ont mis au point un modèle informatique qui pourrait aider le JPL à concevoir un rover martien se déplaçant au gré des vents et autres tempêtes. Il ressemblera peut-être aux tumbleweeds, ces buissons roulants du désert.

Concept exploratoire d'engin utilisant les vents martiens pour explorer la planète sur de très grandes distances. Crédits Nasa LaRC/Case Western University/Nasa Planetary Data System

Comme sur Terre, les vents martiens sont une source d'énergie inépuisable. Aujourd'hui, lorsque la Nasa envoie une sonde sur Mars, elle « fait avec ». Il faut savoir que ces vents peuvent atteindre des vitesses très élevées mais comme la densité de l'atmosphère est faible, ils ne provoquent pas de contraintes mécaniques excessives et ne risquent pas de renverser les engins de surface. En revanche, ils peuvent soulever la poussière très haut qui, en retombant, a tendance à se déposer sur toutes les surfaces.

On a craint que ces tempêtes réduisent le rendement des panneaux solaires ou l'efficacité des radiateurs mais la longue survie des rovers Spirit et Opportunity nous a appris que la poussière ne s'accumule pas. Ces surfaces, en effet, sont finalement nettoyées par la tempête suivante. La situation est différente lors de la descente d'une sonde sous parachute, les forts vents latéraux pouvant alors gêner son atterrissage en lui communiquant une vitesse horizontale excessive.

L'idée d'un engin capable de se déplacer à la seule force du vent émerge dans les années 1970 sous l'impulsion du français Jacques Balmont mais n'a jamais abouti. Pour le JPL, le laboratoire de la Nasa en charge de la conception de la plupart des rovers martiens, il n'est guère possible de concevoir un tel engin sans une conception assistée par ordinateur. Le modèle informatique pourrait permettre aux ingénieurs de la Nasa de s'affranchir de la construction de maquettes et autres prototypes nécessaires pour optimiser la masse, le diamètre ou la forme.

Concrètement, ce modèle permet de tester les principaux paramètres et de simuler un comportement dans toute la gamme des conditions environnementales et climatiques de Mars. Cela évite de coûteux et fastidieux essais en soufflerie pour voir et comprendre comment les vents martiens peuvent impacter le comportement de l'engin.

Une sorte de boule de paille qui roule dans le désert

Ce type d'engin pourrait être utilisé pour préparer l'arrivée d'humains sur Mars. Les agences spatiales qui projettent de le faire ont besoin de reconnaître les terrains sur lesquels se poseront ces explorateurs et se dresseront les premiers habitats. L'idée n'est pas d'en envoyer un seul mais bien une petite flottille qui pourrait fonctionner en réseau. Si certains se coinceront et se stabiliseront, la plupart divagueront au gré des vents. On s'attend à ce qu'ils couvrent des zones bien plus grandes que ne pourraient le faire des rovers sur roues. Ils pourraient même générer leur propre électricité en exploitant l'énergie cinétique de leur mouvement. Pour faciliter leur contrôle, un poids sera logé au cœur de l'engin de façon à déplacer son centre de gravité et donc sa direction.

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