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L'Europe va se poser sur Mars, sous les yeux d'un robot américain

La plateforme Schiaparelli doit atterrir sur la planète rouge ce mercredi de manière entièrement automatisée; une première pour l'Agence spatiale européenne. Un autre robot doit observer cet exploit: Opportunity, qui crapahute sur Mars depuis 12 ans

Ils vont se guetter l’un l’autre, s’observer de leurs yeux robotisés, dans un décor rougeâtre. Ce mercredi, le petit atterrisseur européen Schiaparelli doit se poser sur Mars de manière entièrement automatisée. Une première pour l’Agence spatiale européenne (ESA), qui sera immortalisée en images durant toute la descente. Surtout, cette arrivée inédite devrait être vue en direct depuis le sol caillouteux de la planète rouge par un autre engin, américain lui, Opportunity, qui crapahute sur place depuis douze ans déjà! Un croisement de regards (électroniques) exceptionnel qui promet son lot d’émerveillement.

Cette manœuvre hors norme a été révélée au «Temps» en mars dernier, à Baïkonour (Kazakhstan), lors du lancement de la mission russo-européenne ExoMars incluant l’orbiteur TraceGasOrbiter (TGO) et l’atterrisseur Schiaparelli. «Il y a encore beaucoup d’incertitudes», disait alors l’ingénieur fribourgeois Albert Haldemann, responsable à l’ESA de l’intégration des instruments sur les plates-formes martiennes (vidéo ci-dessus). Mais aujourd’hui, Steve Squyres, l’un des responsables d’Opportunity, à l’Université Cornell à Ithaca (New York), est en mesure de confirmer par email que la tentative aura bien lieu, sans toutefois pouvoir préciser dans quelles circonstances exactes: «Les activités des rovers martiens sont planifiées environ deux jours à l’avance. Mais nous tenterons d’observer l’arrivée de Schiaparelli, et nous avons toutes les informations nécessaires pour cela. Nous projetons d’envoyer les commandes idoines à notre robot un ou deux jours avant l’atterrissage». Des ordres qui se résumeront à lui faire tourner la tête et prendre une séquence d’images.


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Toute cette entreprise est rendue possible par le simple fait que les deux engins, Schiaparelli aujourd’hui et Opportunity en 2004, ont quasi exactement la même cible pour leur atterrissage, soit une ellipse de 100 km sur 15 située dans la «Plaine de Meridiani». Une région plane qui abrite des sédiments argileux et des sulfates qui se sont probablement formés en présence d’eau, et où d’ailleurs de nombreux canaux sont clairement visibles. Actuellement, Opportunity explore le cratère Endeavour de 22km de large, situé à quelques centaines de kilomètres de là.

«Ce qu’Opportunity devrait observer dans le ciel martien, c’est une traînée lumineuse blanche, tant la caméra ne possède pas une résolution assez grande pour une bonne vision à distance, précise Nicolas Thomas. Mais même ainsi, le jeu en vaut largement la chandelle!» Cet astrophysicien de l’Université de Berne sait de quoi il parle, puisqu’il est le concepteur d’une autre caméra, nommée CaSSIS et embarquée sur le vaisseau-mère TGO. Malheureusement, cet appareil-photo-là restera déclenché ces prochains jours, afin de ne pas perturber la douce et lente insertion de la sonde en orbite autour de la planète rouge, ce même 19 octobre.

Celle-ci aura pour tâche cruciale d’inventorier les gaz présents dans l’atmosphère martienne, avec une attention particulière pour le méthane dont il pourrait exister des sources actives sur Mars. TGO ambitionne de déterminer la répartition géographique et les variations saisonnières de ce méthane afin d’aider à déterminer si ces sources sont d’origine géographique ou… biologique. Ce qui indiquerait qu’il pourrait y avoir de la vie sur la planète rouge. Cette tâche, la sonde, protégée contre l’environnement spatial extrême par des dispositifs élaborés par l’entreprise suisse RUAG Space, l’effectuera dès fin 2017. Avant, ce dimanche 16 octobre, elle doit d’abord larguer son passager au nom italien.

Là aussi, l’opération sera réalisée par le biais d’un mécanisme de séparation mis au point par RUAG Space. «Une manœuvre qui requerra une précision toute helvétique, souligne l’entreprise dans un communiqué: l’atterrisseur doit se détacher de l’orbiteur exactement avec la bonne vitesse pour atteindre la cible choisie, car une fois largué, sa course ne pourra plus être modifiée.» «La descente finale se fera de manière entièrement automatisée, complète Frédéric Béziat, de l’entreprise franco-italienne Thales Alenia Space, maître d’œuvre de la mission. Vu qu’elle durera six minutes, et que la Terre se situe à plus de 10 minutes de communication, il ne sera pas possible de commander cette opération en direct.» Un programme d’ordres précis a ainsi été téléchargé sur la sonde le 7 octobre.

Cette arrivée se déroulera en trois séquences, durant lesquelles un appareil sommaire prendra 15 images de la surface, de plus en plus près: chute libre sous protection d’un bouclier thermique d’abord, puis déploiement d’un parachute, et enfin allumage de neuf rétrofusées régulées par un système de guidage, qui permettront à l’engin de freiner d’une vitesse de 250km/h à 4km/h.

A deux mètres du sol, ces petits réacteurs s’éteindront. Schiaparelli et ses 600kg s'«écrasera» de manière contrôlée, le choc étant amorti par des couches structurées en nids d’abeille, et donc compressibles. «Vu les poids de plus en plus grands des engins martiens, il n’est plus possible d’utiliser des airbags pour l’atterrissage, comme avec Beagle2 en 2003», dit Frédéric Béziat. Pour rappel, le petit laboratoire européen devait se poser sur Mars après une chute non contrôlée, mais la mission avait finalement échoué; son «cadavre» a d’ailleurs été repéré depuis l’espace en janvier 2015.

Une fois posé, normalement le 19 octobre à 16h48 précises, Schiaparelli, équipé uniquement de batteries et dépourvu de panneaux solaires, aura quelques jours seulement pour faire diverses mesures (vitesse du vent, taux d’humidité, pression, température); à noter d’ailleurs que l’anémomètre sera le même que celui qui avait été installé sur Beagle2.

La plateforme immobile va aussi effectuer «la première caractérisation des champs électriques à la surface de Mars, indique l’ESA sur son site internet. Combinée avec les mesures de la concentration de poussière atmosphérique, celle-ci donnera de nouvelles perspectives sur le rôle des forces électriques dans le soulèvement de la poussière, l’élément déclencheur des puissantes tempêtes» qui ont lieu à surface de la planète rouge – et qui lancent le récent film «Seul sur Mars».

Mais toutes ces mesures, quoique très utiles, ne seront pas de nature à bouleverser la planétologie martienne. «Schiaparelli est avant tout un démonstrateur qui permettra à l’ESA de tester ses technologies pour se poser sur Mars, et ainsi se doter de capacités inédites et cruciales pour la conquête spatiale», expliquait récemment au «Temps» Jorge Vago, l’un des scientifiques principaux d’Exomars.

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Tous les savoirs techniques vérifiés et acquis grâce à Schiaparelli seront appliqués sur le clou de cette mission Exomars: l’arrivée d’un rover gros comme une voiture, nommé Pasteur, qui aura pour tâche de forer sous la surface martienne afin de détecter des traces de vie actuelles ou passées. Un exploit d’abord prévu en 2018, mais qui a finalement été repoussé à 2020, en raison des délais de réalisation technique non tenus et du fait que l’ESA a dû changer de partenaire en cours de route, l’Agence spatiale américaine (Nasa) étant sortie du projet sur Mars au profit de sa pendante russe Roscomos.

L’année 2020 sera d’ailleurs celle de la ruée mobile vers la planète rouge. La Nasa prévoit l’atterrissage de son rover Mars2020, et la Chine ainsi que peut-être l’Inde envisagent de se poser sur l’astre tant avec un atterrisseur qu’avec un engin motorisé. Les Emirats arabes unis, eux, devraient se contenter de lancer un orbiteur. De quoi, tous ensemble probablement ensuite, préparer l’arrivée de missions habitées, dès la décennie 2030.


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A SUIVRE: L'arrivée de Schiaparelli sur Mars peut être suivie en direct les 16 et 19 octobre sur le site: http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/ExoMars/Watch_ExoMars_arrival_and_landing

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