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Atterrissage et déploiement de Phoenix

Dossier - Phoenix : l'oiseau de feu arrive sur Mars
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Plus qu'une nouvelle sonde, c'est une nouvelle famille d'atterrisseurs et de robots que la Nasa entreprend d'envoyer vers la Planète rouge avec Phoenix. Avec, en ligne de mire, une réponse possible à la plus grande question que s'est posée l'humanité : la vie existe-t-elle ailleurs ?

  
DossiersPhoenix : l'oiseau de feu arrive sur Mars
 

Lorsque Phoenix s'est posée sur Mars le 25 mai 2008 à 23h32 TU, la distance avec la Terre était de 275 millions de kilomètres. A la vitesse de la lumière, ses signaux mettaient exactement 15 minutes et 20 secondes à nous parvenir.


Arrivée de Phoenix sur Mars en images de synthèse - Crédiits NASA

A 125 kilomètres au-dessus de la surface, Phoenix est entrée en contact à 5,7 km/seconde avec les hautes couches de l'atmosphère martienne, la forme conique de son bouclier thermique assurant à la sonde une position aérodynamiquement stable. Des antennes situées sur l'enveloppe supérieure commençaient aussitôt à transmettre données télémétriques et images en bande UHF aux trois sondes actuellement en orbite autour de Mars.

Pour cela, les trajectoires de Mars Reconnaissance Orbiter (MRO - Nasa) et Mars Odyssey (Nasa), ainsi que de la sonde européenne Mars Express avaient été ajustées afin de se trouver en vue directe de Phoenix lors des phases critiques de sa descente et de son atterrissage. Pour la petite histoire, les rovers Spirit et Opportunity, actuellement en opérations à la surface de la Planète rouge, ont aussi "appris" à simuler les émissions de Phoenix afin de procéder à plusieurs répétitions préalables.

La descente de Phoenix

A Mars Odyssey échoyait alors l'honneur de relayer les signaux en direct vers la Terre au moyen de son antenne à gain élevé, tandis que les deux autres orbiteurs enregistraient les données émises durant la descente afin de s'assurer que toutes avaient bien été reçues, avant de les renvoyer ultérieurement sous la forme d'un fichier compacté vers la Terre après l'atterrissage. Ainsi, si pour une raison ou une autre Phoenix avait échoué dans sa tentative, la Nasa aurait disposé de toutes les données permettant de déterminer la nature de l'incident et ultérieurement d'y remédier.

Moins de quatre minutes plus tard, la vitesse de Phoenix était retombée à mach 1,7 (1,7 fois la vitesse du son) et le parachute se déployait. Après 15 secondes le bouclier thermique était largué, encore 10 secondes et les jambes d'atterrissage pouvaient se détendre. Le radar s'activait automatiquement 50 secondes plus tard, les incertitudes concernant la durée exacte de la traversée de l'atmosphère (marge d'erreur prévue de 46 secondes) ne pouvant permettre une automatisation complète de l'atterrissage sans un relevé permanent et précis de la position exacte de la sonde par rapport au sol.

Dès l'abandon du bouclier, la caméra Mar.d.i était activée. Jusqu'à l'arrivée au sol, 20 images couleurs de la région située en-dessous d'elle étaient prises et transmises au moyen de son objectif grand angulaire, facilitant le travail des techniciens lorsqu'il s'agira, ultérieurement, de modéliser en trois dimensions l'aspect du terrain où aura atterri la sonde. Cet instrument a été réalisé par Malin Space Science System.

La caméra Mar.D.I. de Phoenix

A 1000 mètres d'altitude, Phoenix larguait enfin la coquille supérieure ainsi que son parachute, et se retrouvait en chute libre durant trois secondes. Les rétro-fusées étaient mises à feu et en 22 secondes réduisaient la vitesse de descente à 2,4 mètres/seconde, qui devait rester constante durant 41 secondes, moment précis où les capteurs fixés sur les jambes d'atterrissage de la sonde détectaient la présence du sol et arrêtaient le fonctionnement du moteur.

Ce signal ultime, le moment tant attendu, était reçu dans le centre de contrôle du Jet Propulsion Laboratory à 23h32, et provoquait aussitôt une salve d'applaudissement.

Déploiement de la sonde

Comme prévu au programme, la transmission des données depuis l'atterrisseur était interrompue exactement 60 secondes après la prise de contact avec le sol. 20 minutes plus tard, le temps de laisser retomber la totalité de la poussière qui aurait pu être soulevée par les rétro-fusées, les panneaux solaires commençaient à déployer automatiquement, suivis du mât météorologique et du support des caméras. Durant ce "silence radio" de 90 minutes destiné à recharger les batteries, Mars Reconnaissance Orbiter d'abord, ensuite Mars Express retransmettaient les données enregistrées durant la descente de Phoenix. Enfin, après avoir procédé à l'alignement de son antenne à haut gain avec la Terre, l'atterrisseur débutait sa première transmission continue depuis le sol martien, comportant notamment les premières images.