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L'Usine Aéro

Lancement réussi pour Exomars, la mission européenne vers la planète Mars

Hassan Meddah ,

Publié le , mis à jour le 14/03/2016 À 15H15

L’Europe spatiale veut atterrir sur Mars. La mission Exomars a décollé ce lundi 14 mars. Elle implique plus de130 industriels européens. Objectif : étudier l’atmosphère de la planète rouge mais aussi de tester les technologies critiques d’entrée et de descente contrôlée dans une atmosphère 100 fois moins dense que celle de la Terre. De quoi préparer une seconde mission avec pour objectif d’envoyer en 2018 un Rover capable d’analyser des échantillons pour chercher des traces de vie sur la planète rouge.


La fusée Proton sur son pas de tir - Crédits : ESA-Stephane Corvaja

Après le robot Philae atterrissant sur la comète Tchouri en 2014, l’Europe spatiale associée à son homologue russe Roscosmos, veut atterrir sur Mars. Depuis le pas de tir de Baïkonour au Kazakhstan, la fusée russe Proton a décollé le 14 mars avec à son bord deux équipements conçus par l’Agence spatiale européenne (ESA) : l’orbiteur baptisé TGO qui gravitera autour de Mars et le module de démonstration de descente et d’atterrissage Schiaparelli.

Le vaisseau spatial couvrira une distance de près de 500 millions de kilomètres et arrivera à destination le 19 octobre prochain. Selon l’agence spatiale européenne (ESA), la mission Exomars permettra peut-être de découvrir si la vie a existé sur Mars, ou si elle existe encore au stade bactériologique.

500 millions de kilomètres et six minutes de suspense

C’est une mission à haut risque. Evidemment, il n’a pas été possible de reproduire l’atmosphère martienne et de répéter cette opération dans des conditions équivalentes. "Vu la distance qui nous sépare, il faudra environ 10 min pour que les informations nous parviennent de Mars. Or la descente durera moins de 6 minutes. Aucune intervention depuis la Terre ne sera possible. Toute la séquence d’entrée dans l’atmosphère, de descente et d’atterrissage  se fera donc de manière automatisée, explique Vincenzo Giorgio, de Thales Alenia Space, maître d’œuvre du programme.

L’orbiteur TGO aura deux missions. "Il cherchera des traces de gaz dans l’atmosphère martienne avec une précision jamais atteinte", explique Michel Viso, exobiologiste et responsable de la mission Exomars pour le CNES.

Il pourra ainsi distinguer des concentrations infimes de gaz et notamment de méthane, en distinguant des concentrations de l’ordre du milliardième. L’orbiteur servira également de relais de communications pour transmettre des informations entre la Terre et les futurs équipements qui seront envoyés sur le sol Martien.

Parachute supersonique

La deuxième partie de la mission sera nettement plus risquée. Il s’agit en effet de faire atterrir le module Schiaparelli d’une masse de 600 Kg, sur la surface de la planète rouge de manière totalement contrôlée. Si les Américains ont réussi sept fois ce type d’opération tout en subissant des échecs, ce serait une première européenne.

Le défi technologique est considérable du fait de la nature de l’atmosphère martienne. "L’atmosphère martienne est 100 fois moins dense que la nôtre. Il faudra donc être capable de réduire la vitesse du module pour éviter qu’il ne s’abime à l’atterrissage", explique Michel Viso, du CNES.

Une fois largué à 121 kilomètres d’altitude, le module aura une vitesse dé départ de 21.000 km/h et devra se poser avec une vitesse de quelques mètres par seconde ! Durant les 6 minutes de descente, plusieurs dispositifs se succéderont pour ralentir le module. Un bouclier thermique constitué à partir d’un matériau ablatif conçu par Airbus Défense and Space lui permettra de réduire sa vitesse tout en résistant à des températures de l’ordre de 1850°C.

A 11 kilomètres d’altitude, un parachute supersonique de 12 mètres de diamètre s’ouvrira totalement en moins d’une seconde. Il permettra de réduire la vitesse de 1700 km/h à 250 km/h avant de se détacher à 1,2 Km du sol. C’est alors que s’activeront neuf rétrofusées conçues à partir des technologies du moteur d’Ariane. Elles freineront le module jusqu’à une hauteur de 2 mètres qui aura alors une vitesse quasi nulle.

Enfin, une structure déformable permettra d’amortir le choc final avec le sol. Ensuite, Schiaparelli pourra alors procéder durant quatre jours à une moisson de données scientifiques et météorologiques (densité, pression, température…) comme la mesure du champ électrique. Une première scientifique martienne ! Cette limitation dans la durée est liée à son autonomie en énergie du fait de ses batteries non rechargeables.

Le succès est loin d’être garanti comme l’a rappelé l’atterrissage rocambolesque de Philae sur la comète Tchouri en 2014. Le petit robot n’avait pas réussi à déployer ses grappins et avait rebondi plusieurs fois avant de se stabiliser.

Des forages à deux mètres de profondeur

En fait, le véritable objectif d’Exomars se concrétisera avec le deuxième volet de la mission programmée en 2018. Tous les renseignements issus de la descente de 2016 seront exploités la préparer au mieux. Schiaparelli sera en effet équipé d’une multitude de capteurs qui mesureront tous les paramètres de la descente. En 2018, il s’agira alors de faire atterrir un véritable Rover. "Ce Rover sera capable de forer le sol martien sur deux mètres de profondeur, de récupérer des échantillons  et d’analyser leurs propriétés chimiques et biologiques", précise Vincenzo Giorgio Thales Alenia Space.

Après Philaé, Exomars sera une nouvelle fois une occasion pour l’Europe, et notamment un consortium industriel de plus de 130 sociétés du secteur spatial, d’éprouver sa capacité à réaliser les missions spatiales les plus complexes.

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