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ExoMars : l'Europe de nouveau sur Mars en 2013

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La semaine dernière s'est tenue une réunion de travail afin de discuter de la première mission de l'ESA inscrite dans le cadre d'Aurora, l'ambitieux programme scientifique à long terme de l'ESA. Un large consensus s'est fait autour de la poursuite de l'exploration de la planète Mars et il a été décidé de franchir une étape supplémentaire en faisant atterrir sur la planète rouge un rover. L'objectif visé est de mener une étude détaillée de l'environnement martien et rechercher des traces de vie éteinte ou présente.

Cette image panoramique en haute résolution révèle le cratère Endurance dans toute sa splendeur. Crédits : NASA.

La décision finale est entre les mains des instances dirigeantes de l'Agence spatiale européenne. Elle est attendue lors du Conseil des ministres qui doit se réunir en décembre 2005.

La mission ExoMars

La mission recommandée est ExoMars, celle-la même envisagée dans le cadre du programme Aurora. Des études exploratoires ont déjà été lancées mais par rapport au scénario de mission envisagé fin 2002, plusieurs changements ont été apportés.

Initialement, ExoMars était composée d'un module orbital qui devait stationner en orbite autour de la planète Mars et relayer les communications entre le rover d'ExoMars et la Terre. L'orbiter a donc été abandonné, pour des raisons de coûts essentiellement, au profit d'un carrier, c'est-à-dire d'un module interplanétaire. C'est un véhicule beaucoup plus simple à développer, conçu pour transporter le rover jusqu'à la planète rouge. Il a un niveau du contrôle d'attitude et une durée de vie limitée à la croisière jusqu'à Mars.

Les communications entre Mars et la Terre seront assurées par une des sondes orbitales de la NASA. Si ce choix s'explique par des raisons de coûts, il est toutefois judicieux car la NASA développe des moyens de communication entre les deux planètes bien plus performants que ceux qui existent aujourd'hui et que l'ESA aurait pu développer.

Autre abandon, les quatre stations de surface NetLander que devait transporter ExoMars. Il semble que la complexité de leur séparation et les risques encourus étaient trop importants. Les stations devaient être séparées à des instants précis de façon à atteindre des régions martiennes suffisamment espacées. Cela ne laissait plus que peu de temps pour la séparation en catastrophe de la sonde ExoMars proprement dite, augmentant la complexité et les risques.

Un lancement prévu en 2013

Le lancement d'ExoMars est prévu en juin 2011 pour une arrivée sur Mars en 2013. Le lanceur utilisé sera une fusée Soyouz 2B équipée de l'étage Frégate depuis le Centre spatial de Kourou. Le choix du lanceur s'explique encore par des raisons de coûts. Pour cette mission, la charge utile est limitée à environ 1400 kg. La fenêtre de 2011 est bien moins favorable que celle de la conjonction de 2003 utilisée pour lancer les deux rovers de la mission MER de la NASA. Cela contraint à faire une manoeuvre à mi-course pour ralentir ExoMars (le carrier) et au lieu de mettre 7 ou 9 mois pour le transfert, cela prend presque 18 ou 20 mois car la sonde doit faire 1,5 fois le tour du Soleil. De cette façon on arrive à maximiser la masse à l'arrivée sur Mars.

D'autres choix s'offrent aux concepteurs de la mission. On peut envisager la séparation de la sonde depuis l'approche hyperbolique. De cette façon on économise les propergols pour la capture en orbite martienne, mais on a une moins bonne précision d'atterrissage ce qui offre une flexibilité moindre dans le choix du site d'atterrissage après le lancement. Un second choix consisterait à séparer le module de descente du carrier après la capture par Mars. Cette solution inverse les avantages et les inconvénients de la précédente solution.

Notez que le choix du site d'atterrissage se fera au tout dernier moment de façon à bénéficier des dernières découvertes des autres missions.

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