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La NASA teste une soucoupe volante gonflable pour se poser sur Mars

Se poser sur la planète rouge n’est pas facile en raison de la mince atmosphère, qui ne donne pas assez de temps aux sondes spatiales pour freiner. La NASA évalue des techniques inédites pour y acheminer des charges lourdes sur Mars, voire un jour des missions habitées. Les essais se déroulent ces jours à Hawaii

La NASA teste une soucoupe volante gonflable pour se poser sur Mars

Espace Se poser sur la planète rouge n’est pas facile en raison de la mince atmosphère

La NASA évalue des techniques inédites pour y acheminer des charges lourdes, voire un jour des hommes

Envoyer une mission habitée sur Mars dès 2030: c’est le plan souhaité par Barack Obama. Mais poser un engin spatial sur la planète rouge reste une affaire complexe et risquée – jusque-là, 19 des 38 projets dont c’était l’objectif ont connu l’échec. C’est pourquoi la NASA développe une technologie «révolutionnaire» et qu’elle va tester dès ce mercredi à Hawaii: une soucoupe volante entourée d’une bouée gonflable. De quoi accomplir les premiers pas vers la réalisation des ambitions martiennes du président américain.

Faire atterrir un vaisseau sur Mars s’avère difficile du simple fait de la minceur et de la faible densité de son atmosphère, cent fois moindre que sur la Terre. Cette infime couche ne permet ainsi pas de mettre à profit l’effet de freinage devant la résistance à l’air tel qu’il est utilisé sur notre planète afin de faire revenir une capsule spatiale. Ce d’autant que les sondes voyagent à des vitesses de l’ordre de 21 000 km/h! En fait, «la technique utilisée est la même depuis 1976 et les deux sondes Viking: utiliser des boucliers fixes [à lancer avec l’engin], et des parachutes», explique Ian Clark, le responsable de ce projet au Jet Propulsion Laboratory de la NASA. L’inconvénient majeur de cette méthode: elle ne permet d’acheminer vers Mars que des charges de l’ordre d’une tonne. «Or envoyer des missions habitées requerra des engins de 25, 30 voire 50 tonnes», dit Richard Heidmann, vice-président de l’Association planète Mars française et spécialiste des systèmes de propulsion. Il devient alors inimaginable de lancer, au sein de tels vaisseaux, des protections thermiques d’une taille assez grande pour rendre la descente sur Mars totalement sûre, le poids de ces dernières devenant alors ridiculement élevé.

La solution, les ingénieurs l’ont trouvée dans la mer, en observant le poisson-ballon (Arothron hispidus) . Cette espèce présente dans les eaux de Hawaii peut, en se gonflant, augmenter son volume mais non sa masse. Les techniciens ont donc décidé d’équiper un bouclier thermique en forme de soucoupe d’une bouée qui se gonflerait dans l’espace, et augmenterait ainsi la surface opposée à la direction du mouvement, ce qui freinerait d’autant plus l’engin. «L’idée n’est pas nouvelle, analyse Richard Heidmann, mais elle reste ardue à concrétiser: il s’agit de mettre au point des matériaux qu’on peut gonfler mais qui résistent aux hautes températures lors de la pénétration dans l’atmosphère. Et aussi de s’assurer que cette structure se déploie sans problème.»

Les ingénieurs de la NASA pensent y être parvenus. Ils vont tester ces prochains jours, au large de Hawaii, de tels «décélérateurs aérodynamiques supersoniques gonflables». Et pour que ces essais soient riches d’enseignements, ils doivent le faire dans des conditions atmosphériques proches de celles qui règnent sur Mars. La «soucoupe volante» sera ainsi emmenée jusqu’à 37 km par un ballon stratosphérique, puis propulsée jusqu’à 55 km par un moteur-fusée, avec une vitesse de Mach 4 (soit quatre fois celle du son). A cette altitude, où les résidus d’air correspondent en densité à l’atmosphère martienne, l’engin sera libéré et se mettra à chuter librement. La bouée se gonflera, faisant passer sa vitesse à Mach 2. Puis se déploiera un gigantesque parachute de 33 m de diamètre, lui aussi inédit et impossible à tester dans une soufflerie, car il n’en existe pas d’assez volumineuse; cette deuxième manœuvre fera passer l’engin en vitesse subsonique. Durant toute l’expérience, moult capteurs mesureront divers paramètres.

Les ingénieurs vont tester deux modèles de bouées gonflables. La première d’un diamètre de 6 m. «Avec ce système, on devrait pouvoir envoyer sur Mars des charges jusqu’à trois tonnes», dit Ian Clark. Autre bénéfice de cette technologie: elle permettra d’une part de poser des engins à des altitudes de 2 à 3 km supérieures sur Mars, là où l’atmosphère est encore moins dense. D’autre part, la précision lors de l’atterrissage sera réduite de 10 à 3 km.

En 2015, la NASA prévoit aussi de tester un bouclier gonflable de 8 m de diamètre, pour des vaisseaux dépassant alors la dizaine de tonnes. «Le développement de nouvelles technologies est le plus court chemin vers Mars», a rappelé Michael Gazarik, administrateur associé pour les technologies spatiales à la NASA. Ces nouveautés pourraient être utilisées sur des missions robotisées martiennes dès 2020.

«Le développement de technologies est la plus courte voie vers Mars»

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