Après avoir démontré qu'un véhicule aérien pouvait voler dans le ciel de Mars, Ingenuity va réaliser des vols opérationnels, c'est-à-dire des vols utiles à la mission de Perseverance. Ces vols devront illustrer et tester les différentes possibilités de coopération avec le rover. Les explications de Jeff Delaune, chercheur en robotique spatiale et membre de l’équipe du système qui assure le contrôle du vol d’Ingenuity.

Alors que les deux objectifs principaux d'IngenuityIngenuity ont été atteints, la NasaNasa a décidé d'une première prolongation de la mission de l’hélicoptère de 30 jours qui devait se terminer fin mai, début juin. Elle devait démontrer les « possibilités de coopération avec le rover Perseverance », nous explique Jeff Delaune, chercheur en robotiquerobotique spatiale et membre de l'équipe GNC d'Ingenuity, (Guidage, Navigation and Control, le système qui assure le contrôle du vol de l'hélico). Pour rappel, le premier objectif était de réaliser le « premier vol contrôlé sur Mars en atterrissant en position stable et en sécurité » et le second « consistait à retourner sur Terre les données d'ingénierie des vols pour améliorer les futures missions aériennes dans le ciel martien ».

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Pour l'heure, la Nasa n'a pas officiellement annoncé de nouvelle prolongation de la mission d'Ingenuity, mais « nous pensons que si tout continue de bien se passer sur le plan technique, l'engin pourrait durer pendant plusieurs mois, voire jusqu'à la conjonctionconjonction de Mars prévue le 13 octobre ». À cette date, le passage de Mars derrière le SoleilSoleil va engendrer une interruption des liaisons radioradio entre la Terre et Mars « pendant laquelle il sera impossible de communiquer avec Ingenuity et donc de le faire voler ». Le principal souci est la « poussière qui pourrait recouvrir le panneau solairepanneau solaire de l'hélicoptèrehélicoptère et donc l'empêcher de recharger ses chaufferettes nécessaires pour résister aux nuits martiennes ». Actuellement, la poussière est évacuée de façon quasi idéale lors des vols d'Ingenuity.

La mission d'Ingenuity pourrait durer plusieurs mois encore. © Nasa, JPL-Caltech
La mission d'Ingenuity pourrait durer plusieurs mois encore. © Nasa, JPL-Caltech

Des vols opérationnels pour Ingenuity

Cette extension de la mission a comme principal objectif de démontrer « l'utilité et l'intérêt d'un véhicule aérien en complément d'un rover ou d'un lander » et comment l'utilisation de ce binôme pourrait « bénéficier à l'exploration future de Mars et d'autres mondes, avec à la clé de probables futurs projets aériens plus ambitieux » lors de vols opérationnels. Dans le cas de la mission Mars 2020, même si Ingenuity n'embarque pas d'instruments à bord, il peut apporter une valeur scientifique à la mission, « en aidant à décider des prochaines opérations du rover ». C'est le pari !

Le saviez-vous ?

Le système qui assure le contrôle du vol d’Ingenuity (GNC, Guidage, Navigation and Control) s’apparente à un « cerveau humain » qui volerait avec un des deux yeux fermé et donc sans la notion de la 3D ! Si l’on devait faire une analogie avec un Homme, on peut dire que l’altimètre fait office de règle qui corrige l’absence de profondeur et d'estimation des distances, la caméra serait l’œil et la centrale inertielle remplirait la fonction de l’oreille interne.

Après le vol 6, qui a donné quelques sueurs froides à l'équipe, les prochains vols devraient se poursuivre avec un « rythme moins élevé que lors de la phase initiale avec deux vols par mois ». Ces vols seront consacrés à la collaboration avec PerseverancePerseverance, et moins à repousser les limites d'Ingenuity. « Il ne faut donc probablement pas s'attendre à de nouveaux records de vitessevitesse ou d'altitude ! » L'hélicoptère plafonnera sous les 10 mètres d'altitude et se contentera de voler à plus ou moins cinq mètres du sol et à des vitesses qui ne dépasseront probablement pas les cinq mètres par seconde. Pour garantir le contact radio avec le rover Perseverance, Ingenuity ne devrait pas s'en éloigner de plus d'un kilomètre.

« Tracer des cartes, identifier des sites d'intérêt et apporter un point de vue complémentaire aux caméras du rover et d'orbitersorbiters » sont les objectifs qui paraissent les plus pertinents pour montrer « comment Ingenuity peut être utile à Perseverance ».

Parmi les différentes possibilités de coopération entre un rover et un véhicule aérien, les points de vue que peuvent offrir les véhicules aériens peuvent améliorer le rendement des rovers. Cela permet d'identifier les sites d'intérêt, les obstacles ou tracer des cartes par exemple. Cette image a été acquise par Ingenuity depuis une hauteur de seulement quelques mètres et démontre tout l'intérêt de disposer d'un véhicule aérien. © Nasa, JPL-Caltech
Parmi les différentes possibilités de coopération entre un rover et un véhicule aérien, les points de vue que peuvent offrir les véhicules aériens peuvent améliorer le rendement des rovers. Cela permet d'identifier les sites d'intérêt, les obstacles ou tracer des cartes par exemple. Cette image a été acquise par Ingenuity depuis une hauteur de seulement quelques mètres et démontre tout l'intérêt de disposer d'un véhicule aérien. © Nasa, JPL-Caltech

Dans le détail, les observations d'Ingenuity pourraient aider à « tracer des cartes et les chemins les plus efficaces », en matièrematière de temps et de sécurité, qu'emprunterait Perseverance. Ingenuity pourrait aller « reconnaître des sites jusqu'à une distance de plusieurs centaines de mètres » que l'hélicoptère peut atteindre en seulement quelques minutes contre plusieurs jours pour le rover. Enfin, la « planification des déplacements du rover pourrait également être grandement améliorée ». Actuellement les déplacements du rover sont planifiés chaque jour en tenant compte des données fournies par les caméras du rover mais aussi des orbiters. Pour améliorer ce rendement, l'idée est qu'un point de vue intermédiaire, en l'occurrence Ingenuity, pouvant se projeter en avant du rover, « permettrait de reconstruire le chemin à parcourir avec plus de précision ».