Espace

Sept minutes à haut risque pour se poser sur Mars

Le robot Curiosity doit atterrir lundi matin sur la planète rouge après une manœuvre périlleuse. S’il arrive au sol entier, l’engin à 2,5 milliards de dollars partira en quête de traces de vie

Face aux émissaires terriens, c’est Mars qui a le plus souvent le dessus. «De toutes les missions que nous avons envoyées, seules 35 à 40% ont réussi», précise Doug McCuistion, directeur du programme d’exploration martien à la NASA. Les six derniers vols des Américains sont arrivés à bon port, mais l’atterrissage sur Mars de leur nouveau robot Curiosity lundi matin s’annonce particulièrement délicat. «C’est la chose la plus difficile que nous ayons jamais essayé de faire dans l’histoire de l’exploration planétaire robotique», commente John Grunsfeld, de la direction des missions scientifiques de l’agence. A partir de son entrée dans l’atmosphère, le vaisseau a sept minutes pour passer de 21 243 km/h à 2,7 km/h et déposer l’engin à 2,5 milliards de dollars sur le sol.

Curiosity a quitté la Terre le 26 novembre 2011 à bord d’une fusée Atlas V (LT du 26.11.2011). Depuis, elle – les robots de la NASA sont femelles – a parcouru 570 millions de km pour rejoindre la planète rouge. Sans rencontrer de problèmes majeurs. Pendant les derniers jours, elle a commencé à se préparer pour la descente, notamment en préchauffant certains de ses composants. Si tout se déroule comme prévu, lundi 6 août, vers 7h du matin heure suisse, elle entamera la manœuvre.

Dix minutes avant d’entrer dans l’atmosphère martienne, le vaisseau se séparera de son module de croisière. Deux minutes plus tard, il larguera des masses d’équilibrage. «Cela nous permet d’avoir un angle d’attaque qui nous confère de la portance», explique Pete Theisinger, directeur du projet au Jet Propulsion Laboratory de la NASA.

Tous les moyens sont bons pour tenter de freiner un engin beaucoup plus lourd que ses prédécesseurs, Spirit et Opportunity. Il faut dire que l’atmosphère martienne est particulièrement ténue: elle est environ 100 fois moins dense que celle de la Terre. Sa limite se trouve quelque 125 km au-dessus de la surface de la planète.

Le vaisseau y entrera à 21 243 km/h. Peu après, l’engin atteindra un pic thermique à 2100° C. «Nous perdons 98% de l’énergie dans cette manœuvre hypersonique, sous forme de chaleur dissipée par le bouclier thermique», poursuit Pete Theisinger. La décélération pourrait atteindre jusqu’à 15 g. A titre de comparaison, les grands huit les plus vertigineux ne dépassent pas 2 g. Et c’est une bonne chose que Curiosity soit d’une étoffe plus résistante que celles des humains qui tournent de l’œil entre 4 et 6 g.

Lorsque l’engin aura atteint 680 km/h, il déploiera son parachute. «Le parachute nous permet de freiner jusqu’à 320 km/h, précise un ingénieur de la NASA, mais ce n’est pas encore assez pour pouvoir atterrir…» A 1,6 km de la surface, le vaisseau se séparera de son bouclier arrière et du parachute et enclenchera ses huit rétrofusées. Celles-ci le freineront encore jusqu’à 2,7 km/h (0,75 m/s), vitesse qu’il conservera jusqu’au contact avec le sol.

Les fusées ne doivent toutefois pas trop s’approcher du sol pour ne pas soulever un nuage de poussière qui pourrait endommager le robot et son équipement. D’où un ultime stratagème technique: la «grue aérienne». Sur les vingt derniers mètres, Curiosity sera lentement descendu par le déroulement de filins de nylon. Au moment du contact, le module aérien percevra la différence de poids et les fils seront sectionnés, ainsi que le «cordon ombilical» numérique qui permettait encore au robot d’échanger des données avec le vaisseau. Celui-ci ira s’écraser un peu plus loin. Il devrait être le milieu de l’après-midi sur le site d’atterrissage – environ 3 heures, heure solaire locale.

A la NASA, ces sept minutes vont être intenses. Dans un contexte de coupes budgétaires, John Grotzinger, scientifique en charge du projet au California Institute of Technology de Pasadena, confirme que la pression est immense. «Il faut un timing et une chorégraphie parfaite et l’ordi­nateur de bord doit faire ça tout seul sans l’aide de la Terre, souligne un ingénieur. Une seule chose ne fonctionne pas et c’est game over

Au suspense de la manœuvre, s’ajoute celui des délais de communication. Les données mettent un peu moins de 14 minutes pour arriver sur Terre. «Lorsque nous aurons de ses nouvelles, Curiosity sera peut-être déjà morte», relève un autre ingénieur. Normalement, la NASA doit être fixée lundi matin à 7h31, heure suisse.

Une fois au sol, elle ne sera pas pour autant tirée d’affaire. Vent, tempêtes de sable, froid extrême… Propulsé par un générateur nucléaire au dioxyde de plutonium, le robot devrait toutefois être moins entravé dans sa progression par les intempéries que ses prédécesseurs munis de panneaux solaires. La manœuvre d’atterrissage, élaborée avant tout à cause du poids de l’engin, est aussi beaucoup plus précise.

Après des études approfondies, les chercheurs ont décidé de mettre le cap sur le cratère de Gale. Ce bol de 150 km de diamètre se trouve dans une zone où l’on pense que de l’eau a coulé il y a des milliards d’années. C’est aussi un des endroits les plus bas de la planète, une topographie intéressante pour qui s’intéresse aux liquides.

Curiosity est équipée de tout un laboratoire d’analyses, dont un laser qui lui permet de faire évaporer les roches à distance pour déterminer leur composition. Après quelques mois de mise en route, elle se dirigera vers le «Mont pointu», une montagne de 5500 m de haut au centre du cratère. En examinant les différentes strates, les scientifiques espèrent en apprendre plus sur l’histoire de la planète.

La mission principale de Curiosity est de chercher des traces de vie, ou du moins des éléments qui permettent la vie, comme l’eau et le carbone. Et si elle y parvenait? Quelles seraient les implications? «Si on trouve la preuve qu’il y a eu un jour de la vie sur Mars, ma conclusion serait que le développement de la vie est facile et qu’il doit y en avoir un peu partout dans l’Univers, répond Michael Meyer, le directeur scientifique des programmes d’exploration martiens. Ce serait un résultat assez spectaculaire.»

«Si on trouve des traces de vie sur Mars, ça veut dire qu’il doit y en avoir un peu partout dans l’Univers»

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