Sciences

Le prix à payer : la durée

Dossier - Mars : les données du voyage
DossierClassé sous :Astronautique , mars , avancées

-

Mars, la plus accessible et la moins inhospitalière des planètes, riche d'un fabuleux potentiel scientifique et de ses ressources, s'impose comme le prochain objectif de l'exploration du système solaire. Mais que représente cette nouvelle avancée ?

  
DossiersMars : les données du voyage
 

On souhaite voyager « à l'économie », c'est-à-dire en consommant le moins de propergol possible, car les centaines de tonnes nécessaires doivent d'abord être placées, à grands frais de lancement, en orbite de parking terrestre. Le vaisseau emprunte donc des trajectoires à vitesse minimale, voisines de celles des planètes (par exemple 32,5 km/s en quittant la Terre, comparée à 30 km/s pour la Terre elle-même).

Les durées de parcours sont donc commensurables avec les périodes planétaires. Ainsi, les trajets économiques Terre-Mars (aller ou retour) demandent-ils de l'ordre de 9 mois. Si, dans les projets en cours, on accepte de consommer un peu plus de propergol pour réduire cette durée à 6 mois, faire nettement plus court, du moins avec les modes de propulsion actuels, deviendrait très coûteux. Indépendamment du temps passé sur Mars, il va donc falloir consacrer au minimum un an aux trajets interplanétaires.

Le schéma de mission en un an et demi, considéré comme peu attrayant. A noter le rebond gravitationnel au voisinage de Vénus au retour. Crédits : NASA

Mais ce n'est pas tout. Une fois arrivé à destination, il n'est pas possible d'entreprendre immédiatement un voyage de retour dans les mêmes conditions économiques. En effet, la Terre, qui décrit son orbite plus vite que Mars, a « doublé » la planète rouge et continue de s'en éloigner. Il faut attendre 18 mois pour retrouver une configuration symétrique de celle du voyage aller... Au total, la mission martienne va donc durer deux ans et demi. Il est en principe possible de réduire cette durée à un an et demi, mais au prix d'une trajectoire de route dispendieuse et en limitant le séjour sur Mars à un mois. Cette solution n'est plus envisagée sérieusement, car elle accroît considérablement la masse du vaisseau et donc le coût du projet ; elle augmente aussi la durée des phases interplanétaires, ce qui est nuisible en termes d'exposition aux rayons cosmiques.

Un véhicule pressurisé à grande autonomie donnera à l'équipage l'autonomie indispensable pour rayonner vers des sites géologiques variés. Crédits : NASA

L'acceptation d'une phase planétaire longue présente l'avantage de rentabiliser la mission. A une condition : que l'on dispose des équipements scientifiques et des moyens de mobilité permettant de vraiment tirer parti du temps, cette denrée précieuse qui manqua tant aux astronautes d'ApolloCela veut dire que, loin de d'être limités à mettre dans des sacs les échantillons qu'ils ramasseront, les explorateurs martiens disposeront d'un laboratoire capable des premières analyses, ce qui leur permettra d'orienter au mieux la suite de leurs investigations. De même, il leur faudra non seulement pouvoir rayonner autour de leur site d'atterrissage, en jeep ou en « quad », mais également faire des traversées lointaines vers des sites géologiques variés, à l'aide d'un « Mobile Home » pressurisé.