Moment crucial pour le programme ExoMars

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La première sonde de la mission ExoMars est arrivée autour de Mars et l’atterrisseur, nommé Schiaparelli, poursuit sa longue descente pour s’y poser mercredi. 

L’atterrisseur européen Schiaparelli a entamé dimanche une descente de trois jours vers Mars et la sonde scientifique TGO qui l’a transporté est en bonne santé après avoir donné brièvement quelques inquiétudes aux ingénieurs.

«Tout est rentré dans l’ordre», a déclaré Jocelyne Landeau-Constantin du Centre européen d’Opérations spatiales (ESOC) à Darmstadt en Allemagne.

«Pendant une petite heure», les ingénieurs ne recevaient plus les télémesures qui permettent de connaître l’état de santé de la sonde, a expliqué Michel Denis, directeur des opérations de vol d’ExoMars 2016.

«Je ne peux pas dire que je n’étais pas du tout inquiet mais nous n’avons jamais perdu le signal avec la sonde. Et nous sommes entraînés à des situations bien plus méchantes», a-t-il dit.

La sonde européano-russe TGO (Trace Gas orbiter) doit changer de trajectoire dans la nuit pour s’écarter de Mars, faute de quoi elle entrerait en collision avec la planète. Elle s’insérera mercredi en orbite autour de la planète rouge.

«TGO est en bonne santé. Elle a bien résisté» à la séparation, a ajouté Michel Denis.

Après un périple de sept mois pour rejoindre la planète rouge, Schiaparelli s’est séparé à 14h42 GMT  de TGO.

Tout se passe bien aussi pour Schiaparelli, qui émet un signal, a dit Michel Denis.

Atterrir sur Mars est un défi technologique pour l’Europe qui veut prouver qu’elle maîtrise cet exercice difficile.

Jusqu’à présent, seuls les Américains ont réussi à poser sur Mars des engins qui sont parvenus à fonctionner.

C’est la deuxième fois que l’Europe cherche à atterrir sur Mars. Il y a 13 ans, la sonde européenne Mars Express avait largué un mini-atterrisseur Beagle 2 qui n’a jamais donné signe de vie. Ce n’est qu’en 2015 que les images d’une sonde américaine ont permis de constater qu’il avait effectivement atterri mais que ses panneaux solaires n’étaient pas tous déployés.

Le grand saut de Schiaparelli est la première étape d’ExoMars, une ambitieuse mission scientifique européano-russe en deux volets, qui vise à rechercher des indices d’une vie actuelle et passée sur Mars.

À quoi servira Schiaparelli?

Le module d’entrée, de descente et d’atterrissage EDM, de son petit nom Schiaparelli, est une démonstration de technologie. En clair, l’Europe veut prouver qu’elle sait faire atterrir un engin sur Mars et le faire fonctionner ensuite.

L’Europe a déjà posé avec succès le module Huygens à la surface de Titan, lune glacée de Saturne, en 2005.

Elle a aussi réalisé une première historique en novembre 2014 en réussissant à faire atterrir le petit robot Philae sur la comète Tchourioumov-Guérassimenko.

Équipé uniquement de batteries, Schiaparelli ne vivra que quelques jours, probablement 10 au maximum. La durée de sa survie dépendra du froid qui règne sur Mars. Plus les températures seront basses, plus il consommera de l’énergie pour pouvoir travailler.

L’atterrisseur est équipé d’une station météo, appelée Dreams. Pendant les deux ou trois jours de son fonctionnement, elle mesurera la pression, la température, la vitesse et la direction du vent. Mais aussi les champs électriques à la surface de Mars, une première.

À la recherche de vie sur Mars

Le programme ExoMars tire son nom de l’exobiologie, science qui étudie les possibilités d’existence de la vie dans l’Univers en dehors de la Terre.

ExoMars est une collaboration entre l’agence spatiale européenne ESA et l’agence spatiale russe Roscosmos, la Russie ayant fourni la fusée pour lancer l’orbiteur TGO.

La mission actuelle du programme ExoMars est de pister la vie sur la planète rouge qui a connu dans un lointain passé des températures plus chaudes et de l’eau liquide.

Par contre, l’orbiteur TGO (Trace Gas Orbiter) ne commencera à travailler qu’au début de 2018. Le TGO sera chargé de traquer des signes de vie actuelle en reniflant des gaz à l’état de trace, notamment le méthane, dans l’atmosphère martienne.

En 2020, une seconde mission enverra un rover, similaire à Curiosity et Opportunity, .sur le sol martien en quête de la vie passée. L’engin, qui se déplacera dans une zone d’argiles extrêmement anciennes, devra percer le sol jusqu’à deux mètres de profondeur et prélever des échantillons qui seront analysés sur place.

L’espoir est de trouver des traces de molécules organiques qui auraient pu se trouver sur Mars il y a environ 3,9 milliards d’années.

Percer le mystère du méthane

Des missions précédentes, dont Mars Express, ont permis de déceler une faible présence de méthane CH4 dans l‘atmosphère martienne. Mais d’où vient-il?

Sur Terre, 90% de ce gaz est d’origine biologique et provient principalement de la décomposition de matières organiques. Sa détection peut donc constituer un indice possible de la présence actuelle d’une vie micro-organique sur Mars. Le méthane a en effet une durée de vie limitée.

La sonde TGO va essayer de confirmer cette présence de méthane et d’analyser s’il est d’origine biologique ou bien s’il est le résultat d’un processus géologique comme l’activité volcanique.

Coût du programme

Le coût des deux missions pour l’Agence spatiale européenne (ESA) est actuellement de 1,5 milliard d’euros. Mais une rallonge budgétaire s’avère nécessaire d’autant plus qu’il y a quelques mois, le deuxième volet de la mission a dû être reporté de deux ans.

Le dossier sera sur la table à la prochaine conférence ministérielle de l’ESA début décembre à Lucerne en Suisse. Il sera demandé aux pays membres un supplément de 300 millions d’euros, précise l’Agence.

Un long voyage pour ce rendre sur Mars

TGO et Schiaparelli, nommé en honneur de l’astronome italien du XIXe siècle, ont parcouru près de 500 millions de kilomètres depuis leur lancement en mars par une fusée russe Proton depuis Baïkonour au Kazakhstan.

Schiaparelli, qui a une masse de 577 kilos au départ, est une capsule de 2m40 de diamètre qui ressemble un peu à «une piscine gonflable pour bébé», selon Michel Denis.

«La partie inférieure du module est protégée par une structure écrasable en aluminium, en nid d’abeilles, destinée à amortir le choc final», souligne Thierry Blancquaert.

La descente durera trois jours. Mais seulement six minutes entre le moment où Schiaparelli entrera dans l’atmosphère martienne et son impact au sol.

Mercredi, à 14h42 GMT, Schiaparelli sera à 120 km de la surface et il pénétrera dans l’atmosphère, à une vitesse de 21 000 km/heure.

Un bouclier thermique le protègera de l’important échauffement né du contact avec l’atmosphère et le ralentira. À 11 km de la surface, un parachute s’ouvrira.

Puis neuf rétrofusées seront allumées à environ 1 km de la surface pour diminuer encore l’allure et les moteurs seront ensuite coupés à 1 ou 2 mètres du sol. L’impact final sera amorti par la structure écrasable du module.

Les capteurs de Schiaparelli seront entrés en action un peu plus d’une heure avant le choc pour enregistrer toute une série de données.

«Si quelque chose devait mal se passer, cela permettrait de voir quel mécanisme a mal fonctionné», souligne Michel Denis.

Schiaparelli doit se poser sur la plaine équatoriale de Meridiani Planum, sur laquelle a déjà atterri en 2004 le rover américain Opportunity.

Rappel des sondes robotisées déjà sur Mars :

  • 2001 Mars Odyssey (Nasa) : c’est la plus ancienne des sondes martiennes en activité. Elle est arrivée en octobre 2001. Elle a étudié la surface martienne, notamment sa composition chimique et minérale, et mesuré les taux de radiation en orbite basse, un élément qui servira aux futurs astronautes. Elle sert encore de relais pour le rover Opportunity.
  • Mars Express (ESA) : elle s’est mise en orbite le 25 décembre 2003. C’est la première sonde européenne à atteindre une autre planète. Originellement prévue pour une année martienne (687 jours), la mission de Mars Express se poursuit toujours 13 ans après. Elle a notamment pris de nombreuses images en 3D et permis de mieux connaître la surface de Mars, ses volcans, et ses deux lunes Phobos et Deimos. Elle comprenait à l’origine un atterrisseur, Beagle 2, qui s’est posé sur Mars mais n’a jamais pu communiquer avec la Terre.
  • Mars Reconnaissance Orbiter (Nasa) : arrivée en mars 2006, cette sonde recherche des preuves que l’eau a coulé à la surface de Mars pendant une longue période dans le passé.
  • Mars Orbiter Mission, surnommée Mangalyaan (Inde) : une sonde “low cost” qui a été mise en orbite en septembre 2014. Elle est surtout destinée à tester les technologies spatiales de l’Inde, mais prend également des mesures de l’atmosphère et de la surface de Mars.
  • MAVEN (Nasa) : arrivée en même temps que Mangalyaan, en septembre 2014, la sonde étudie plus particulièrement les mécanismes qui ont conduit à “l’évaporation” de la plus grande partie de l’atmosphère martienne dans l’espace dans un lointain passé.
  • Opportunity : c’est le doyen des rovers martiens, roulant sur la surface de la planète rouge depuis mars 2004 alors que sa mission d’origine était prévue pour 90 jours. Opportunity a apporté des éléments importants sur le passé martien, notamment sur les possibilités que la planète ait eu des conditions propices à héberger la vie.
  • Curiosityce rover explore la surface martienne depuis août 2012, et recueille depuis des données précieuses sur la géologie et le climat martiens présents et passés.
SourceNASA, ESA et AFP
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