Au temps où la Nasa participait au programme ExoMars, la mission de 2016 devait partir le 7 janvier, grâce à un lanceur américain et atteindre Mars le 19 octobre. Finalement, la sonde sera confiée à un lanceur russe, plus puissant et le tir, initialement prévu à la même date, a été retardé de deux mois. Pourtant, la sonde TGO arrivera à l'heure, le 19 octobre. Jorge Vago, le responsable scientifique de la mission, nous explique pourquoi.

Initialement, le lancement de la sonde ExoMars 2016 était prévu le 7 janvier 2016 mais, en raison du dysfonctionnement de deux capteurs de pressioncapteurs de pression, « l'Agence spatiale européenneAgence spatiale européenne avait préféré reporter le lancement de deux mois », nous explique Jorge Vago, le responsable scientifique de la mission. Aussi surprenant que cela puisse paraître, « la sonde arrivera autour de la planète Mars à la même date que si elle avait été lancée en janvier ».

Quelle explication à ce paradoxe ? « En raison des orbitesorbites de Mars et la TerreTerre, des opportunités de lancement s'ouvrent tous les 24 à 26 mois ». Opportunités qui se concrétisent par deux fenêtresfenêtres de tir rendant le voyage vers Mars moins long et plus simple que lors d'une autre période. Comme les orbites des deux planètes ne sont pas parfaitement circulaires ni situées dans le même plan, ces deux fenêtres « ne sont pas identiques, de sorte que les duréesdurées du voyage diffèrent ». En clair, en 2016, un départ en janvier plutôt qu'en mars imposera un voyage plus long.

La sonde ExoMars 2016 sera lancée le plus tôt possible à l'intérieur d'une fenêtre de tir qui s'ouvrira le 14 mars et se fermera le 25 mars. © Esa, D. Ducros

La sonde ExoMars 2016 sera lancée le plus tôt possible à l'intérieur d'une fenêtre de tir qui s'ouvrira le 14 mars et se fermera le 25 mars. © Esa, D. Ducros

La préparation d'Exomars 2016 impose d'arriver au jour prévu

Du point de vue du lanceurlanceur, la fenêtre de tir la plus favorable était celle de janvier, qui s'ouvrait le 7 et se fermait le 20. Le profil de la mission d'ExoMarsExoMars 2016 avait été étudié pour un départ dans cette période avec un lanceur Atlas 5Atlas 5 (version 431) que devait fournir la NasaNasa dans le cadre de sa participation au programme ExoMars. Or, le retrait de l'Agence spatiale américaine du programme en 2011 « a contraint l'Esa à se tourner vers les Russes de Roscosmos qui ont remplacé la Nasa en fournissant notamment deux lanceurs ».

Mais le ProtonProton est plus puissant que la version 431 de l'Atlas 5. En décollant lundi prochain, « ExoMars 2016 aurait dû arriver dès la fin du mois de septembre et non pas le 19 octobre ». Les responsables de la mission ont souhaité maintenir l'arrivée pour ce même 19 octobre, ce qui a imposé des corrections de trajectoire spécifiques du lanceur. En effet, pour circulariser l'orbite du TGO, l'Agence spatiale européenne utilisera, pour la première fois, la technique de l’aérobraking, entre janvier et novembre 2017. Or, cette méthode de freinage nécessite « une connaissance parfaite de différents paramètres de l'atmosphèreatmosphère et des prévision météorologiquesprévision météorologiques fiables, alors que tout ce travail de modélisationmodélisation avait été réalisé avec la Nasa pour une arrivée autour de Mars le 19 octobre ». De plus, pour mener à bien ses observations, l'orbite du TGO a été tracée de sorte que la sonde observe un coucher ou un lever pratiquement à chaque orbite. Là aussi, il n'était pas question de tout reprendre depuis zéro...