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Voilà maintenant cinq ans que les deux rovers arpentent la planète rouge. Une mission d’exploration qui a largement dépassé toutes les espérances de ses concepteurs.
Alors que notre bonne vieille Terre est aujourd’hui en proie à des soubresauts économiques, tournons-nous un moment vers notre voisine Mars ou deux étranges voitures à six roues continuent d’arpenter la surface oxydée de cette planète qui effarouche les gestionnaires des grandes agences spatiales. Prévues pour durer initialement 90 jours, Spirit et Opportunity ont pulvérisé tous les records de durée pour des missions au sol. Les annales de l’astronautique sont souvent constituées de première et les explorations menées par Spirit et Opportunity en sont une. Parce que c’est la première fois que deux véhicules automatiques ont parcouru, conjointement, la surface d’une autre planète du Système solaire. Lunakhod 2 avait en son temps parcourut 37 kilomètres à la surface de la Lune mais il s’agissait de notre satellite, à seulement 400 000 kilomètres de chez nous. En quelque sorte, « la porte à côté » s’il on peut dire. Mais cela n’enlève rien à la performance. De leur côté, les deux machines martiennes ont eu à affronter un environnement franchement impitoyable avec des vents qui viennent déposer de la poussière sur les panneaux solaires, des températures ou le froid peut atteindre moins 100 degrés celsius en hiver et plus 20 degrés l’été (au maximum).
Un bilan plus que satisfaisant
Depuis que Spirit et Opportunity parcourent les
sables de Mars, leur contrat est donc largement rempli. Plus de 250 000
images ont été renvoyées vers la Terre, trente-six gigabytes de données qui ont permis
de mieux connaître la géologie de la quatrième planète. C’est aussi la première
expédition au sol sur une autre planète et qui préfigure probablement les
futures explorations que mèneront les rovers Mars Science Laboratory en
2012 et Exomars en 2017. A l’heure actuelle, les ingénieurs du Jet
Propulsion Laboratory veulent envoyer Spirit, vers une zone pouvant
ressembler à un cratère volcanique.
La prochaine destination d’Opportunity est le cratère Endeavour situé à sept kilomètres de Victoria. Mais compte tenu des années passées « nous réalisons qu’un composant majeur pourrait défaillir à tout moment… », a déclaré John Callas, responsable de la mission, sur le site de la NASA. Mais vu l’incroyable résistance des deux rovers depuis 2004, on se dit que Spirit et Opportunity n’ont pas fini de nous faire découvrir les secrets de Mars.
Antoine Meunier
Sources : www.nasa.gov
Photos : NASA/JPL/Caltech
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© Antoine Meunier 2009
Excellente et heureuse année ”spatiale” 2009 à tous…. !
En raison de problèmes techniques, la NASA a annoncé la semaine dernière qu’elle reportait le lancement du rover Mars Science Laboratory de deux ans.
Décidément, la recherche d’une vie sur la planète Rouge devient problématique aussi bien pour l’ESA et la NASA. Malgré des problèmes techniques, l’agence spatiale américaine avait pourtant annoncé au mois d’octobre qu’elle ferait tout pour lancer Mars Science Laboratory lors de la fenêtre de 2009. Mais entre la communication d’entreprise et les difficultés techniques, il y a un rappel à la réalité que la NASA a été forcée de ne pas ignorer. Concrètement, l’agence est en effet confrontée à un gros problème venant des actionneurs. Ce sont les moteurs et transmissions qui seront utilisés pour animer notamment les roues et le bras du rover, dont le coût est passé de 2,3 milliards de dollars contre « seulement » 1,6 milliard, il y a deux ans. La firme Aeroflex, retenue en 2006 par la NASA comme sous-traitant, qui conçoit ces actionneurs rencontre en effet de grosses difficultés dans leur développement. Une centaine de ces pièces, essentielles pour la mission, doit être livrée à Pasadena, mais seulement une trentaine seront finalement installée sur le rover, et à l'heure actuelle aucune n'est arrivée. Il apparaît donc difficile qu’un lancement puisse se dérouler de manière optimale. L’un des administrateurs de l’Agence spatiale américaine déclarait d’ailleurs à propos de l’enjeu que représente MSL : « L’échec n’est pas envisageable… »
Quelques mois de délai supplémentaire
Si la facture va augmenter pour ce rover, qui se veut le digne successeur de Spirit et Opportunity, il n’en demeure pas moins que le délai nécessaire pour résoudre les problèmes ne se chiffrent pas en années mais en mois. Et compte tenu des lois de la mécanique céleste, la planète Rouge ne sera plus en bonne position avant 2011, ce qui présage d’un atterrissage de Mars Science Laboratory dans les sables de Mars vers la mi 2012.
La NASA finit l’année de son Cinquantenaire avec plusieurs retards à la clé dans ses plannings de lancement notamment après le report de la dernière mission d’entretien du télescope spatial Hubble, désormais programmée en mai prochain et un lanceur Ares I-X dont le premier tir a glissé d’avril à octobre 2009. Mais pour garantir le succès, faut-il renoncer à la fiabilité du matériel ?
Antoine Meunier
Sources : www.planetary.org / www.nasaspaceflight.com
Photos : www.nasa.com
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© Antoine Meunier 2008
En 1903, Wilbur et Orville Wright réussissent le premier vol piloté de l’Histoire à bord de leur aéroplane. Cinquante-cinq ans plus tard, les Etats-Unis constituent leur agence spatiale. Il est fascinant de voir que seulement un demi-siècle sépare les débuts de la conquête de l’Air et ceux de la conquête de l’Espace. Depuis cinquante ans, la NASA a répondu à des objectifs stratégiques, politiques et commerciaux. Voici en quelques dates marquantes, mais forcément subjectives, un voyage dans le temps à bord de la plus fantastique machine à rêver.
31 janvier 1958 : lancement réussi d’Explorer 1
Avec trois mois de retard sur l’URSS, les Etats-Unis mettent sur orbite Explorer 1, leur tout premier satellite. Ce dernier d’un poids modeste va tout de même faire la découverte des Ceintures de radiation de Van Halen qui entourent la Terre. Dans l’immédiat, les Soviétiques conservent la tête de la course à l’espace.
Juillet 1958 : Création de la NASA
Afin d’organiser son futur programme spatial, les Etats-Unis prennent conscience de l’importance d’avoir un organisme spécialement dédié à cet objectif. Sur une proposition de James R. Killian, conseiller scientifique du Président Eisenhower, la National Aeronautics and Space Administration voit le jour le 29 juillet 1958.
Un homme dans l’espace
Le 5 mai 1961, Alan Shepard, 38 ans, s’installe dans la capsule Mercury Freedom 7. Il réalise un vol suborbital de 15 minutes et devient le premier astronaute américain à réaliser une incursion dans l’espace. L’Amérique commence à se lancer dans la course.
25 mai 1961
S’adressant au Congrès, le président John Fitzgerald Kennedy prononce un discours, désormais historique, dans lequel il souhaite voir s’accomplir avant la fin de « la présente décennie », l’envoi d’un homme sur la Lune. La grande aventure des vols Apollo commence.
Troisième vol habité américain
Le 20 février 1962, le colonel John Glenn accomplit trois orbites autour de la Terre à bord de Friendship 7, le troisième vaisseau américain Mercury. Un pas supplémentaire est franchi par les Etats-Unis mais l’URSS détient encore le haut du pavé.
Crash réussi sur la Lune
Le 28 juillet 1964, la sonde automatique Ranger 7 s’écrase sur la Lune après avoir pris 4316 images de la surface de notre satellite. Ce sont les premières vues de notre satellite transmises par un engin spatial américain.
Arrivée sur Mars
Parallèlement aux vols habités (programmes Mercury, Gemini et Apollo), la NASA entame un programme d’exploration du Système Solaire. Le 28 novembre 1964, Mariner 4 effectue le premier survol de la planète Rouge.
Première sortie dans l’espace
Le 3 juin 1965, à bord de Gemini IV, Edward White effectue une sortie de dix-huit minutes dans l’espace, trois mois après celle du cosmonaute Alexeï Leonov. « Le moment le plus triste de ma vie », déclara l’astronaute américain au moment de regagner sa capsule Gemini.
Le drame d’Apollo 1
Au cours d’une répétition du lancement qui doit avoir lieu quelques semaines plus tard, les astronautes Gus Grissom, Ed White et Roger Chaffee, périssent dans l’incendie de la première capsule Apollo. Le vaisseau sera intégralement remanié mais la NASA vient de perdre ses premiers astronautes. Ce n’est qu’en octobre 1968 que l’Amérique reprend le chemin de l’espace avec la mission Apollo 7, brillamment menée par Wally Schirra (vétéran de Mercury) et ses deux équipiers, Walter Cunningham et Don Eisele.
Le merveilleux voyage d’Apollo 8
Un peu plus de deux mois après la mission Apollo 7, Franck Borman, Jim Lovell et William Anders offre à l’Oncle Sam son plus beau cadeau de noël. Pour la première fois dans l’histoire de l’Humanité, trois êtres humains orbitent autour d’un autre monde. Ils effectuent dix tours de la Lune avant de revenir sur la Terre. Le premier pas sur la Lune est désormais tout proche.
«…Houston, ici Base de la Tranquilité. L’Aigle s’est posé… »
Avec cinq mois et onze jours d’avance, le pari lancé par JFK, huit ans auparavant est gagné en grande partie grâce à Werner von Braun et la fusée Saturn V, monstre de technologie de 111 mètres de haut. Neil Armstrong et Buzz Aldrin posent leur Lem dans la Mer de la Tranquillité. Ils sont les premiers hommes à fouler le sol lunaire et y séjournent dix-huit heures avant de rejoindre Michael Collins resté en orbite à bord du vaisseau Apollo.
14 avril 1970 : l’odyssée d’Odyssée
Au bout de deux jours d’un voyage sans histoire, une explosion se produit dans le module de service de la mission Apollo 13. L’équipage composé de Jim Lovell, (vétéran de trois missions dont le premier voyage interplanétaire autour de la Lune avec Apollo 8), Fred Haise et Jack Swigert, n’a pas d’autre choix que de se réfugier dans le vaisseau Lunaire Aquarius. Quatre jours plus tard et un alunissage annulé, les astronautes regagnent la Terre sains et saufs après un voyage dans des conditions particulièrement pénibles.
Retour à la réalité
Pressé de prendre une décision sur le futur du programme spatial américain, le Président américain Richard Nixon avalise le projet d’un engin réutilisable en janvier 1972 : La navette spatiale. Cependant, le 15 septembre 1969, ce même Nixon annonce que les Etats-Unis feront « arriver des hommes sur Mars avant l’an 2000… ». Les vols spatiaux habités américains se dérouleront d’une manière sensiblement différente…
ASTP : Détente dans l’espace
C’est une première dans la course à l’Espace. Un vaisseau russe Soyouz et un vaisseau américain Apollo effectuent un rendez-vous orbital et un amarrage. L’équipage américain se compose de Thomas Stafford, Vance Brand et surtout Dick Slayton qui prenait l’espace seize ans après sa sélection pour le programme Mercury. Côté russe, c’est Alexeï Leonov, premier marcheur de l’espace et Valeri Koubassov qui sont aux commandes du Soy
Décembre 1972 : fin d’une fantastique exploration
Après trois jours d’exploration lunaire, Eugene Cernan et Harrison Schmidt reprennent le chemin de la Terre. Trois sorties furent effectuées lors de cette mission. Apollo 17 clôt de manière brillante la première exploration lunaire par les hommes en battant tous les records par rapport aux missions précédentes : 110 kilogrammes de roches rapportées, vingt-deux heures et quatre minutes d’EVA sur la surface des mont Taurus-Littrow et 30 kilomètres parcourues à bord de la jeep lunaire.
Le temps des stations spatiales
Avec les restrictions budgétaires imposées par le Congrès à l’issue du programme Apollo, plusieurs fusées Saturn dorment dans les hangars de la NASA. Le troisième étage d’une Saturn V va être ainsi réaménagé en station spatiale. Skylab accueillera trois équipages au cours de trois missions de un, deux et trois mois durant l’année 1973. Prévu pour être réutilisé avec la navette spatiale, Skylab se désagrégera finalement dans l’atmosphère terrestre en 1979.
Objectif Chryse Planitia.
Si une mission habitée vers la planète rouge apparaît comme définitivement exclue, l’exploration de Mars sera quand même au programme de sondes automatiques de la NASA. Ainsi, Viking 1 se pose sur la surface caillouteuse de Chryse Planitia le 20 juillet 1976. Viking 2 atteint, pour sa part, Utopia Planitia le 3 septembre. Les deux sondes fonctionneront respectivement six et quatre ans.
Les mondes de Galilée
Après un voyage de deux ans à travers l’espace, la sonde Voyager 1 passe à proximité de Jupiter et de ses lunes intérieures le 5 mars 1979. Elle offre des vues stupéfiantes de Ganymède, Europe et Io qui étaient restés jusque là d’obscurs points lumineux dans les télescopes terrestres.
Une nouvelle génération
Vingt ans jour pour jour après le vol de Youri Gagarine à bord de Vostok 1, Columbia, la première navette spatiale s’envole du Centre spatial Kennedy. L’équipage se compose de John Young, vétéran de deux missions Gemini et de deux missions Apollo et de Robert Crippen (anciennement sélectionné pour le programme de station militaire MOL en 1966). Après cinquante-quatre heures passées dans l’espace, Columbia se pose sans problème comme un avion conventionnel, sur la base d’Edwards.
Le premier satellite humain
En 1984, l’astronaute Bruce Mac-Candless réalise une fantastique première lors de la mission STS-41 B à bord de la navette Challenger. Il s’éloigne du Shuttle de près de 100 mètres en utilisant son MMU (Manned Maneuvering Unit) ou unité de manœuvre autonome sans être relié par aucun filin de sécurité.
La catastrophe de Challenger
Sept membres d’équipage embarquent à bord de la seconde navette spatiale de la NASA le 28 janvier 1986. Parmi l’équipage se trouve l’enseignante Christa Mac-Auliffe, sélectionnée dans le cadre du programme « Teacher in Space ». Son vol devait montrer que l’accès à l’espace est possible « pour tous ». Après 73 secondes de vol, Challenger explose en vol. La commission d’enquête, présidée par le physicien Richard Feynman conclue à un défaut dans les joints des boosters. Les vols seront interrompus jusqu’en septembre 1988 afin de résoudre le problème. De plus, le programme éducatif sera finalement réactivé sous le titre « Educator in Space ». La doublure de Christa Mac-Auliffe, Barbara Morgan qui est également enseignante de formation, s’élancera à bord de la navette Endeavour lors de la mission STS-118 durant l’été 2007.
Une nouvelle ère dans l’astronomie
Au cours d’une mission de cinq jours démarrée le 24 avril 1990, l’équipage de Discovery, mené par Charles Bolden et Loren Shriver, procède au déploiement du télescope spatial Hubble. Cet instrument scientifique prendra des dizaines de milliers de photographies de l’Univers et sera prochainement visité par une navette pour une ultime mission d’entretien. Après presque vingt ans de service, le vénérable Hubble sera remplacé par le James Webb Space Telescope (JWST), du nom de l’ancien administrateur de la NASA. Son lancement (programmé en 2013) sera assuré par une fusée Ariane V.
1995, rendez-vous dans l’espace
Avec l’effondrement du Bloc Soviétique, la collaboration entre les Etats-Unis et la Russie s’engage. Ainsi, à dix reprises, la navette spatiale aborde la station spatiale Mir. Neuf amarrages auront même lieu entre le vaisseau américain et la station, de 1995 à 1998. Il aura fallu attendre vingt ans pour que l’Oncle Sam et la Russie donnent une suite à la mission Apollo-Soyouz de 1975.
Les mondes de Galilée
Lors de leur passage en 1979, les Voyager ne firent que survoler le système jovien. Il fallut attendre 1995 pour que la sonde Galileo démarre une observation complète de Jupiter et de ses lunes. L’un des principaux objectifs de cette mission impliquait notamment l’étude de l’atmosphère de la planète géante. Ainsi, un module fut largué et fonctionna 57 minutes avant d’être vaporisé par la pression. A partir de 1997, Galileo accomplit une série de survols de Io et d’Europe. Cette petite planète glacée recèle un océan sous-glaciaire et est considéré comme l’un des candidats les plus prometteurs pour la recherche de la vie extraterrestre.
A l’issue d’une mission particulièrement riches en données scientifiques, Galileo fut précipité dans l’atmosphère de Jupiter le 21 septembre 2003.
Retour sur Mars
Le 4 juillet 1997, la sonde Mars Pathfinder atterrit sur Mars. Délaissée depuis vingt ans, (si l’on excepte l’échec de Mars Observer en 1993), la planète Mars figure à nouveau dans les objectifs de la NASA. Dans ses entrailles, Pathfinder emmène le petit rover Sojourner d’une masse d’à peine onze kilogrammes prit plusieurs centaines de clichés d’Ares Vallis et survécut 83 sols (jours martiens). Mais le meilleur restait encore à venir…
Un second vol tardif
Trente-six ans, c’est ce que John Glenn aura attendu pour revoler après sa mission Mercury de février 1962. A 77 ans, l’astronaute accomplit son second vol spatial durant un vol de huit jours à bord de la navette Discovery. Officiellement, la mission a pour but de voir les effets de l’apesanteur sur le vieillissement. « ...Cette mission existe pour faire plaisir au pays », confiera un responsable. Rappelons en effet que John Glenn est une légende aux Etats-Unis et qu’il s’est illustré comme pilote durant la Seconde guerre mondiale et la Guerre de Corée.
Le plus grand laboratoire spatial
Autrefois adversaires, la Russie et les Etats-Unis sont désormais partenaires dans l’assemblage d’un gigantesque complexe spatial. Européens, Japonais et Canadiens sont également partenaires de ce pharaonique projet, entériné par un traité signé en janvier 1998. Le 20 novembre, une fusée Proton place sur orbite le module Zarya, le premier élément. Un mois plus tard, Endeavour emporte un second segment : le nœud de jonction Unity. Dès lors, la Station Spatiale Internationale (ISS) ne cessera de s’agrandir.
1er février 2003, un nouveau drame
Après un vol sans histoire de quinze jours, au cours duquel la navette emportait un module Spacehab, Columbia se désintègre lors de sa rentrée atmosphérique tuant les sept membres d’équipage dont Ilan Ramon, premier astronaute de nationalité Israélienne. Il fut établi que c’est un morceau de mousse protectrice du réservoir externe qui a endommagé le bouclier thermique de l’orbiteur lors de la phase de décollage. Une nouvelle fois, la NASA est pointée du doigt pour des manquements à la sécurité et une nouvelle interruption des vols a lieu afin de repenser le revêtement des réservoirs. Ce qui entraîne également une interruption dans la construction de l’ISS. Les navettes reviennent en vol avec Discovery lors la mission STS-114, commandée par Eileen Collins en juillet 2005.
« A Vision for space exploration »
Un an après la tragédie de Columbia, le 14 janvier 2004, le président Georges W. Bush annonce solennellement que l’Amérique retournera sur la Lune une fois l’assemblage de l’ISS terminé. Les navettes seront remisées dans la naphtaline dès 2010. Le retour sur la Lune est envisagé dès 2019 avec l’établissement d’un poste permanent. Au cours de la décennie suivante, Mars devrait être également visité par un premier équipage humain. Trois ans plus tard, lors du Congrès International d’Astronautique d’Hyderabad, Mike Griffin, actuel patron de la NASA, avance même l’année 2037 comme date possible.
Deux rovers sur Mars
Après plus de six mois de voyage à travers l’espace, les rovers Spirit et Opportunity se posent sur Mars les 4 et 25 janvier 2004. Objectif : trouver des indices d’une présence prolongée d’eau. D’un poids d’environ 180 kilogrammes et d’une hauteur de 160 centimètres, on passe désormais dans une nouvelle catégorie par rapport à Sojourner et ses modestes onze kilos. Prévus pour durer trois mois, les deux sondes sont toujours à poste et fêteront en janvier prochain leur cinquième année de présence à la surface de Mars après plus d’une quinzaine de kilomètres parcourus sur chacun des deux sites visités (Cratère Gusev pour Spirit et Terra Meridiani pour Opportunity).
Bienvenue dans le monde des Géants
Après sept ans et un voyage interminable dans les solitudes de l’espace, la sonde Cassini-Huyghens arrive dans le système de Saturne en 2004. Le 14 janvier 2005, le module européen Huyghens se pose dans une étendue de galets de glace de la planète Titan, le plus important satellite de la planète aux anneaux. Au cours de sa descente, le module a analysé l’atmosphère et renvoyé des images de rivières saisonnières creusées par le méthane.
Pour sa part, après avoir survolé des lunes comme Rhéa, Thétys, Encelade, Japet ou encore Hypérion, Cassini a vu sa mission rallongée de deux années supplémentaires compte tenu des résultats scientifiques et des réserves de carburant dont la sonde dispose encore.
Horizon lointain
Cette mission a bien failli ne jamais voir le jour. En effet, compte tenu de son éloignement, Pluton reste une destination risquée. La plupart des projets initialement prévus se sont vus annulés, entre autres, par contrainte budgétaire. Ce fut le cas de Pluto Kuyper Express, à l’origine engagée pour 2004, mais qui fut annulée en 2001. Finalement, c’est New Horizons qui est lancée le 19 janvier 2006 en direction de l’ex neuvième planète du Système Solaire. Elle mettra treize mois pour atteindre Jupiter et profiter ainsi de son effet de fronde qui l’a ainsi expédié directement vers Pluton. La sonde devrait en principe survoler Pluton le 14 juillet 2015 avant d’entamer un périple de cinq ans à travers la Ceinture de Kuyper. Il s’agit du plus long voyage envisagé pour un engin automatique à travers le Système solaire.
2010, la fin d’une époque
C’est en principe dans deux ans que les navettes seront mises à la retraite, après presque trente ans de service. Le Shuttle accomplira son dernier vol logistique vers la Station Spatiale Internationale. Si tout va bien, le vaisseau Orion prendra la suite vers 2014 ou 2015.
Et après ?
Bien qu’il soit quasiment impossible de faire des prédictions, on peut essayer d’envisager quelques événements. L’ISS devrait connaître une extension d’activité jusqu’en 2020. Les Etats-Unis devraient mettre en service leur nouveau vaisseau d’ici les sept prochaines années. Un équipage sera sans doute sur Mars d’ici une douzaine d’années. A cette même époque, les Voyager devraient cesser de fournir des informations sur l’extrême limite du Système Solaire. Et après ? Ce sont nos enfants qui écriront la suite de l'aventure…
Antoine Meunier
Sources
Espace Magazine n°17 "Spécial Futur", Espace Magazine n°33, "Spécial ISS", Espace Magazine N°36 "Spécial navette"
Le Monde de l'Aviation n°7 (novembre 1998)
Wikipédia free Encyclopédia, www.nasa.gov, Le Forum de la conquête spatiale, www.planete-mars.com, Johns Hopkins University
Crédits
vidéos et photos : DR / NASA
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L’International Mars Architecture for the Return of Samples (iMARS) tient cette semaine une conférence, en coopération avec l’Agence Spatiale Européenne, le CNES et la NASA. Objectif en ligne de mire : le retour d’échantillons martiens.
A l’heure actuelle, six sondes examinent la planète Rouge en profondeur. Trois sont en orbite : Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Express et Mars Odyssey et trois sont au sol dont deux sont en mouvement (les rovers Spirit et Opportunity) et Phoenix. Cette dernière, qui s’est posée en douceur fin mai, est un lander. Après les vues depuis l’orbite et l’analyse in situ, la prochaine étape de la découverte de Mars pourrait en effet être le retour d’échantillons vers la Terre, que l’on a auparavant envisagé à la base au milieu des années 2000. Il est vrai que l’analyse in situ présente des avantages mais elle a également ses inconvénients. Un examen d’échantillons ne peut être complet que si plusieurs missions sont lancées à différents points de la planète. Pourquoi ? Parce que la logique implique que l’on ne trouvera pas la même composition entre un site et un autre, ce que peuvent toutefois déterminer la composition des sols. Si la mission Mars Sample Return a lieu, il faut qu’elle puisse atterrir à un emplacement répondant aux attentes des chercheurs. Cependant, des investigations à plusieurs endroits seraient nettement plus bénéfiques qu’une simple mission. Bref, il faudrait envisager un programme de missions de retours d’échantillons. L’un des délégués d’iMars a notamment suggéré cette option. Il existe d’ailleurs deux précédents : le programme Apollo et les Lunokhod soviétiques. Les 383 kilogrammes de roches rapportées de la Lune ont permis d’établir plusieurs paramètres. Les 330 grammes de poussières lunaires rapportées de la Mer de la Fécondité et de la Mer des Crises ont permis de découvrir que les basaltes composés de Titane prédominent dans la Mer des Crises et que ceux situés entre la Mer des Crises et la Mer de la Fécondité contiennent de l’anothorsite.
Trois missions en une
Aussi sophistiquées soient-elles, les sondes ont malgré tout, leurs limites. Si un robot connaît un problème, la difficulté de le résoudre peut s’avérer complexe mais pas insurmontable. Et parfois, elle peut être impossible et avoir des conséquences définitives. Lorsque la sonde Mars Polar Lander termina sa descente vers la surface oxydée du pôle sud martien, l’ouverture des pieds d’atterrissage provoqua l’arrêt complet des moteurs alors qu’il restait encore une quarantaine de mètres à descendre (hypothèse la plus sérieuse admise par les chercheurs). Chuter de quarante mètres, équivaut sur la planète Rouge, à tomber d’un peu plus de 13 mètres, la gravité martienne représentant un tiers de la gravité terrestre. Autre échec retentissant, celui de Mars Climate Orbiter survenu quelques semaines avant MPL. Il s’agissait ici d’une erreur incompréhensible de système métrique programmé dans l’ordinateur de bord. Alors le retour d’échantillons martiens en mode automatique doit-il être la nouvelle étape ? Il faut bien prendre en compte une chose. Une mission de type MSR représente en fait trois missions en une : l’atterrissage au site préalablement choisi, la collecte d’échantillons et le retour de ces mêmes échantillons sur Terre via un rendez-vous en orbite martienne avec l’orbiteur. Ce qui n’a encore jamais été tenté.
Préférer l’envoi d’un équipage
Envoyer directement un équipage sur Mars présente un avantage de poids : en cas de problème, un homme peut intervenir directement. Imaginons un instant le scénario suivant : quelques instants avant d’atterrir sur la surface de Mars, le pilote se rend compte que le point prévu présente un quelconque danger. Il peut décider à la dernière seconde de décaler de plusieurs dizaines de mètres son atterrissage. Il existe également ici un précédent qui est resté célèbre, celui d’Apollo 11. Au dernier moment, Neil Armstrong, alors aux commandes du module lunaire Eagle, décida de poser son vaisseau un peu plus loin que prévu car il s’est aperçu que le LEM risquait de tomber dans un cratère. Ce qui l’amena à consommer un plus de carburant que prévu. Mais cela démontre une chose : c’est que l’homme reste le capteur que l’on a pas inventé. Un ordinateur ne sait pas prendre une décision réfléchie. Le tout automatisé a des avantages considérables mais il a également ses limites. Si un problème survient à la dernière minute, l’opérateur qui est aux commandes sur la Terre, n’a aucun moyen d’action compte tenu du délai de transmission de plusieurs minutes avec Mars. Les sceptiques argueront qu’il est dangereux pour l’homme d’aller fouler le sol martien, ce qui est exact car ce « capteur » que nous évoquions plus haut doit travailler, manger, se protéger du rayonnement solaire et pouvoir se détendre, etc… Mais toute conquête ne nécessite-t-elle pas l’acceptation d’un risque ? D’ailleurs, pour relancer le rêve, il faut sans arrêt savoir intéresser le grand public. « Il faut impliquer les citoyens », a déclaré Jean-Jacques Dordain, Directeur Général de l’ESA. En effet, l’espace est l’affaire de tous et pas seulement d’une minorité. Ce pourrait être une belle mission pour les futurs astronautes qui seront retenus par l’Agence spatiale européenne en 2009.
Antoine Meunier
Photos : ESA / JPL
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Erratum
Une erreur s’est glissée dans la chronique n°120. Mars Science Laboratory ne sera pas lancé en 2013 mais bien l’année prochaine par la NASA.
Dans six semaines maintenant, la sonde Phenix Mars Lander devrait se poser sur la surface du pôle nord martien, le 26 mai prochain après un voyage qui a débuté le 4 août 2007.
Au moment de sa phase d’atterrissage à la fin de l’année 1999, le vaisseau Mars Polar Lander s’écrasait sur la surface de la planète rouge au motif d’une grossière erreur de conception. Lorsque les pieds d’atterrissage de la sonde se sont déployés, l’ordinateur de bord a donné l’ordre de couper les moteurs. Malheureusement, MPL se trouvait encore trop haut et sous un tiers de G, la chute restait suffisante pour faire des dégâts qui ont endommagé le vaisseau de manière irréversible. Sur Mars, bien que votre poids soit divisé par trois, si vous faîtes une chute de neuf mètres, cela reste quand même suffisant pour vous faire mal. Avec Mars Polar Lander, c’est vraisemblablement ce qui s’est passé. Aujourd’hui, la NASA a ressorti des cartons des éléments de Mars Polar Lander pour aller cette fois-ci explorer le pôle Nord martien. Une région de la planète qui demeure encore inexplorée. Phenix est donc le jumeau de MPL et doit mener une mission d’une durée comprise entre 90 et 150 jours martiens.
Bien plus au nord
Ce géologue, car c’est bien un géologue dont il s’agit ; vise un site d’atterrissage compris entre 65 et 70 degrés Nord de latitude. Parmi les objectifs de la mission : on retiendra que PML doit étudier les conditions météos locales ou encore la chimie et la minéralogie du site sur lequel il doit se poser. PML restera totalement immobile sur le sol martien et ce sont ses instruments qui feront le travail. Dans ses entrailles, il emporte notamment un bras robotique capable de creuser jusqu’à plusieurs dizaines de centimètres ainsi qu’un four prévu pour analyser les échantillons récoltés sur le sol martien. Voilà pour les grandes lignes de cette sonde d’une masse de 700 kilogrammes. Lors de sa rentrée, Phenix n’effectuera pas de mise en orbite mais une trajectoire directe. C’est-à-dire que la sonde pénètrera l’atmosphère martienne directement après son périple de 680 millions de kilomètres. Si tout se passe normalement, le cri de victoire et les premières images du pôle nord martien parviendront un peu plus de six minutes et demie plus tard aux contrôleurs de missions du Jet Propulsion Laboratory à Pasadena, une fois que le bouclier thermique, le parachute frein et les rétrofusées auront fait leur office. Mais une mission à 400 millions dollars est-elle la bonne option pour se poser sans encombre ? Précisons que la rentrée se fait en automatique, les opérateurs ne pourront pas intervenir durant ces six minutes de phase critique. A la différence des rovers Spirit et Opportunity, Phenix ne fait pas appel à la technologie des airbags pour l’atterrissage. Rendez-vous le 26 mai avec un paysage fantastique à la surface ?
Antoine Meunier
Sources : Jet Propulsion Laboratory
Photos : NASA/JPL-Calech/University of Arizona /JPL
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Il se pourrait que la qualité des eaux ait rendu la vie impossible sur la planète Rouge. Tout espoir de trouver une trace de vie sur Mars est-il donc perdu ? Pas si simple.
Lors de la récente conférence de l’Association Américaine pour l’avancement des sciences, Andrew Knoll, biologiste membre de l’équipe des rovers Spirit et Opportunité, a expliqué que les roches analysées par Opportunity à l’intérieur du cratère Victoria dans Meridiani Planum auraient été trop salées et leur pH trop important pour permettre l’apparition de la vie.
Si la recherche de la vie sur Mars paraît de plus en plus difficile, elle n’est pas non plus compromise. Pourquoi ? D’abord parce qu’après la Terre, Mars figure parmi les candidats les plus favorables du Système solaire. Ensuite, parce qu’il faut chercher sur différents points à la fois. Nouvelle tentative donc, avec le robot Phenix qui doit se poser, si tout va bien, au pôle Nord martien le 25 mai. Il aura pour objectif l’analyse de l’eau gelée et vérifier si les conditions sont, là aussi favorables à l’apparition de la vie. En fait, Phenix reprend certains objectifs de la mission Mars Polar Lander qui avait échoué en 1999.
2009, Mars Science Laboratory
Afin de multiplier les chances de débusquer une quelconque forme de vie fossile ou microbienne sur le sol martien, il faut donc multiplier les sites d’atterrissage des sondes et des revers. Ainsi, Mars Science Laboratory qui décollera l’an prochain, devrait se poser sur une zone qui est riche en argiles et phyllosilicates. Equipé de six roues comme les MER*, il devrait peser 800 kilogrammes et transporter 70 kilogrammes d’instruments scientifiques. Ses missions : détecter de l’eau fossile et des preuves de vies.
Si la vie semble être absente à la surface de Mars, alors peut-être se cache-t-elle dans le sous-sol ? La meilleure façon pour en être certain est de creuser. En 2013, le robot européen ExoMars partira à son tour explorer la planète Rouge. Il sera équipé d’une foreuse lui permettant de faire des prélèvements d’échantillons jusqu’à deux mètres de profondeur. Si dans l’immédiat, les réponses fournies ne sont guères probantes, l’analyse du sous-sol pourra sans doute être plus fructueuse avant une plus longue échéance lors d’un retour d’échantillons pour une analyse complète et peut-être une comparaison avec les roches ramenées lors des missions lunaires.
Dans les milieux les plus extrêmes
Enfin, rappelons-nous que la vie peut se manifester de bien différentes manières et dans les milieux les plus extrêmes. En 1995, une équipe de chercheurs a réalisé un forage dans les montagnes Rocheuses** et a découvert à 1,8 km de profondeur des bactéries endogées, c’est-à-dire vivant dans le sous-sol. Ces bactéries tirent leur énergie de l’oxydation des silicates et pyroxènes de la roche volcanique et fabriquent leur matière organique à partir de gaz carbonique dissous. Autre exemple, dans les fosses abyssales de nos océans vers 10 000 mètres de profondeur sous une pression équivalente à 1 000 atmosphères, il est possible de trouver des bactéries dites « barophiles ». La température ne dépasse pas les 0 degrés Celsius. Sur Mars, la température varie en moyenne de moins 80 à plus 20 degrés…
Sur la Terre, la vie peut apparaître là où on ne l’attend pas, il n’est donc pas impossible que l’on débusque une vie martienne à un endroit que l’on imagine pas.
Antoine Meunier
Sources : www.nasa.gov/centers/jpl/missions/mer.html
Photos : Jet Propulsion Laboratory / www.esa.int
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ajmeunier@club-internet.fr
Tél. 06 14 92 55 06
*MER : Mars Exploration Rover
** In Ciel et Espace (décembre 1998)
Voilà quatre années que les deux petites astromobiles parcourent inlassablement le sol martien. Malgré l’usure du temps, elles fonctionnent encore très bien et les clichés transmis depuis le sol sont probablement parmi les plus spectaculaires avec ceux des missions Apollo.
A voir les performances de Spirit et d’Opportunity, André Citroën n’aurait certainement pas dit non pour une ballade à la surface de la planète Rouge avec des rovers pressurisés tamponnés au nom de ses voitures. A son époque, l’industriel fut aussi un explorateur qui avait décidé, pour faire connaître sa marque, de parcourir le monde en organisant des « croisières » à travers la planète. La plus célèbre reste bien sur la Croisière Jaune qu’il effectua entre 1931 et 1932 sur 11 000 kilomètres d’ouest en est de Beyrouth à Pékin. Pour leur part, les deux MER* ont certes parcouru mille fois moins que les voitures de la Croisière Jaune mais leur robustesse est impressionnante. Et il existe tout de même des similitudes avec les deux expéditions.
Dans les contrées les plus désolées, il est impossible de ravitailler ou de changer une pièce défaillante. Citroën et son équipe avait pris en ligne de compte ces paramètres. Lorsqu’un problème survient, les hommes du Jet Propulsion Laboratory (JPL) veillent sur les deux automobiles à six roues qui roulent sur la surface oxydée de Mars. L’été dernier, Opportunity a affronté une tempête de poussière qui aurait pu l’endommager de manière irréversible. Afin de préserver le rover, et surtout ses panneaux solaires, on le programma pour qu’il ne contacte la Terre uniquement en cas d’urgence. Les techniciens ont ainsi réduit la consommation d’Opportunity à 130 watts heure contre un peu plus de 700 d’habitude. Pour sa part, Spirit, situé dans le cratère de Gusev se trouvait moins exposé au danger. Déjà éprouvé par trois années sur le sol martien, les deux robots sont repartis et poursuivent leur mission.
Et maintenant ?
Il est évident que les deux sondes ont pulvérisés toutes les attentes. Prévues pour durer trois mois, elles viennent d’entrer à présent dans leur cinquième année de mission. « Les principales découvertes de Spirit sont venues après la première mission de trois mois », a souligné Steve Squyres, principal chercheur des missions MER*, dans un communiqué disponible sur le site du Jet Propulsion Laboratory.
Au catalogue
des découvertes de Spirit, il faut signaler la présence de silice
confirmée en décembre 2007 par la NASA. Il est intéressant de noter que sur
notre planète la silice se forme près de sources d’eau chaude ou bien de
fumerolles. Il s’agit d’émanations gazeuses provenant de fissures ou de trous
dans les zones volcaniques. A ce titre, Steve Squyres en a profité pour
signaler que l’on trouve toujours de la vie microbienne sur la Terre près des
fumerolles. Sur la Terre d’accord mais sur Mars ? L’environnement n’est
pas le même, la température varie, a peu près, à 15 degrés pour la température
la plus chaude à moins 100 pour la plus froide, et la pression atmosphérique
n’atteint que 7 millibars, d’où une atmosphère très ténue. Mais pour obtenir
une réponse sur l’éventuelle présence de vie microbienne il faudrait creuser en
profondeur et prospecter sur plusieurs endroits, ce que ne peut pas faire un
robot sur une période réduite. Les sondes, aussi sophistiquées soient-elles,
ont leurs limites.
André Citroën n’aurait certainement pas décliné une invitation à
parcourir quelques centaines ou quelques milliers de kilomètres à la surface de Mars.
Antoine Meunier
Sources : www.s-e-f.org / www.nasa.gov/centers/jpl/missions/mer.html
Photos : Jet Propulsion Laboratory / www.citroen.com
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ajmeunier@club-internet.fr
Tél.06 14 92 55 06
*MER : Mars Exploration Rover, Spirit et Opportunity
Et de cinq ! La NASA vient d’annoncer une cinquième prolongation pour les deux rovers, actifs sur la planète Mars depuis maintenant janvier 2004.
Increvable pourrait-on dire à propos de Spirit et d’Opportunity ? Sûrement, car leur mission ne devait durer initialement que trois mois et lorsqu’on voit le travail scientifique accompli en presque quatre années passé sur Mars, la mission des MER (Mars Exploration Rover) repart une nouvelle fois en fanfare. Le bilan est vraiment impressionnant : 7,26 kilomètres parcourus et 102 000 transmises au JPL pour Spirit pour 11,57 et 94 000 images à Opportunity. Désormais, l’agence spatiale américaine prévoit de prolonger leur mission jusqu’en 2009. Si tout se passe bien, il y aura donc trois sondes spatiales américaines à pied d’œuvre sur le sol martien en 2008. En effet, la sonde Phoenix vole actuellement vers la planète Rouge. N’oublions pas non plus que deux autres sondes observent actuellement la quatrième planète : Mars Reconnaissance Orbserver (MRO) et Mars Express.
Une descente retardée
A l’heure actuelle, les deux sondes sont chacune à l’opposée l’une de l’autre. Spirit a démarré le mois dernier l’ascension du plateau de Home Plate. Sa géologie pourrait contenir des traces d’eau et de lave volcanique. Pour sa part, Opportunity a commencé à descendre dans le cratère Victoria dans la région de Meridiani Planum. On se souvient que la descente envisagée l’été dernier mais avait été retardée en raison d’une tempête de poussière qui sévissait à l’époque. Le robot fut mis en stand-by car on avait craint pour ses instruments.
Alors malgré un séjour de plusieurs années dans le milieu martien, Spirit et Opportunity semblent néanmoins tout à fait capables d’aligner de nouveaux kilomètres à leur compteur respectif. De quoi envisager de nouvelles découvertes et des photos toujours plus spectaculaires de la surface de Mars. A moins que la sonde Phoenix, qui n’est qu’un simple lander, ne fasse mieux d’ici là ?
Antoine Meunier
Sources : www.nasa.gov / www.yahoo.fr
Photos : NASA/JPL – Caltech
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