Avant de partir à la découverte de Mars, le rover de la Nasa, Perseverance, devra atterrir sans encombre dans le cratère Jezero. Un cratère semé d’embuches. Illustration : Perseverance dans les griffes du SkyCrane. © Nasa, JPL-Caltech
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Perseverance va réaliser l'atterrissage le plus précis de l'histoire de la Nasa grâce à ce système

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[EN VIDÉO] L'atterrissage du rover Perseverance sur Mars  Animation montrant la séquence EDL, l'entrée, la descente et l'atterrissage de Perseverance à la surface de Mars. 

Lorsqu'ils ont approché le sol de la Lune, les astronautes de la Nasa ont... navigué à vue. Pour Perseverance, le rover qui s'apprête à se poser sur Mars, ce sera un peu la même chose. Si ce n'est qu'il n'y aura bien sûr pas d'astronaute à bord. Mais un système automatisé qui comparera en direct, les photos qu'il prendra du terrain avec des cartes préenregistrées pour déterminer sa position avec une grande précision.

Après un voyage de près de sept mois dans le Système solaire, le rover de la Nasa Perseverance est en approche de Mars. Ce jeudi 18 février 2021, il se posera dans le cratère Jezero. Et si l'endroit a été choisi pour son grand intérêt scientifique -- il est censé avoir abrité un delta de rivières --, ses caractéristiques n'en font pas l'endroit le plus sûr pour atterrir sur la planète rouge.

Le cratère mesure bien 45 kilomètres de large, mais la moindre roche, la plus petite colline ou dune et même les parois du cratère pourraient mener toute la mission Perseverance à sa perte. Pour éviter cela, les ingénieurs de la Nasa ont mis au point un système de navigation unique. Il repose sur un système de vision -- le LVS pour Lander Vision System -- dont la charge sera de prendre des photos du cratère en temps réel. La technologie baptisée Terrain Relative Navigation (TRN) sera ensuite responsable de comparer ces images des cartes préenregistrées de la zone d'atterrissage pour guider le rover et lui éviter de mauvaises rencontres.

Atterrissage du Rover Mars 2020 de la NASA avec navigation relative au terrain. © Nasa

Les ingénieurs de la Nasa affirment que le système est capable de déterminer la position du rover en approche par rapport au sol avec une précision de 60 mètres ou moins. De quoi les mettre en confiance. Ils estiment d'ailleurs que les chances de réussites sont de 99 %.

Des tests poussés pour s’assurer de la réussite de la mission

Et cette confiance, ils la doivent à une batterie de tests effectués sur Terre, avant d'envoyer le rover sur Mars. D'abord en laboratoire. « C'est là que nous testons toutes les variables que nous pouvons : le vide, les vibrations, la température, etc. Ensuite, nous modélisons divers scénarios pour nous assurer que le système se comportera comme prévu, quelles que soient les conditions : une journée ensoleillée, une journée sombre, une journée venteuse, etc. », explique Swati Mohan, la responsable du système de navigation, dans un communiqué du Jet Propulsion Laboratory de la Nasa.

Le système de navigation intégré au rover Perseverance a été testé dès 2014, dans la Vallée de la mort (Californie) grâce à cet engin à décollage et à atterrissage vertical. © Masten Space Systems

Le LVS a également subi des tests sur le terrain, du côté de la Vallée de la mort (Californie). Des estimations, tout d'abord, de la position d'un hélicoptère en vol. Pour acquérir une certaine expérience du système. Puis, des tests en vol, en conditions presque réelles. Le LVS a alors été rattaché à un système de décollage et d'atterrissage vertical qui fonctionne de la même manière qu'un atterrisseur. De quoi valider les algorithmes et démontrer sa capacité à adapter sa trajectoire en fonction des obstacles au sol. Y compris lors d'un atterrissage à grande vitesse comme ce sera le cas pour Perseverance sur Mars.

La vie nous réserve toujours quelques surprises.

Pourtant, si bien préparé qu'il soit, les ingénieurs de la Nasa reconnaissent que l'atterrissage de Perseverance sur la planète rouge, ce jeudi 18 février 2021, s'annonce périlleux. « La vie nous réserve toujours quelques surprises. Nous serons là pour veiller à ce que tout se passe comme prévu. Mais nous ne considérerons la partie gagnée que lorsque le rover nous enverra le message : "J'ai atterri et je suis sur un terrain stable." », conclut Swati Mohan.

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