Illustration de l'atterrissage d'InSight sur Mars. NASA

  • Lancée le 5 mai dernier depuis la base de lancement de Vandenberg en Californie, la sonde InSight de la NASA doit atterrir ce lundi 26 novembre 2018 sur Mars, vers 21h, heure française.
  • Atterrir sur la planète rouge est l'un des défis les plus complexes en termes d'ingénierie. Seuls 40% des engins envoyés sur Mars ont survécu à l'atterrissage et tous sont américains.
  • Pour y parvenir, InSight devra survivre aux fameuses "7 minutes de la terreur".
  • InSight étudiera pendant une année martienne — soit presque deux ans sur Terre — la structure interne de la planète rouge. 

Après un voyage d'environ six mois et demi, la sonde InSight de la NASA s'apprête à atterrir sur Mars ce lundi 26 novembre 2018, à 20h54, heure française.

Le site d'atterrissage, soigneusement choisi par la NASA, se situe dans une région appelée "Elysium Planitia", une vaste plaine lisse et dégagée de 3000 km abritant quatre gros volcans, peu exposée aux vents mais bien exposée au soleil, condition indispensable pour pouvoir alimenter les panneaux solaires de la sonde. 

Atterrir sur la planète rouge constitue l'un des plus grands défis d'ingénierie de l'exploration spatiale. En effet, seuls 40% des engins spatiaux envoyés sur Mars ont survécu à cette épreuve. Tous sont américains et le dernier en date a été le rover Curiosity, qui a atterri le 6 août 2012.

On se rappelle notamment de l'échec de la mission ExoMars dont l'atterrisseur européen Schiaparelli s'était écrasé sur la surface de Mars en octobre 2016, en raison d'une mauvaise décision du logiciel de navigation

"Même si nous l'avons fait auparavant, atterrir sur Mars est difficile, et cette mission ne fait pas exception à la règle", a affirmé Rob Manning, l'ingénieur en chef de la Jet Propulsion Laboratory de la NASA dans une vidéo, ajoutant : 

"Il y a des milliers d'étapes pour aller du haut de l'atmosphère martienne à la surface, et chacune d'entre elles doit se dérouler de façon impeccable."

Mais la phase qui effraie le plus les scientifiques de la NASA correspond à ces sept minutes, à partir du moment où la sonde entrera en contact avec l'atmosphère de Mars jusqu'au moment où elle touchera le sol. Cette dernière est baptisé "les sept minutes de la terreur", car l'agence spatiale américaine n'aura aucun signal provenant de sa sonde pendant ce laps de temps et ne saura donc pas si l'atterrissage s'est bien passé ou non.

Les signaux radio ont besoin d'environ 15 minutes pour parcourir la distance qui sépare la Terre de Mars, soit environ 76 millions de kilomètres. Ceci explique pourquoi le processus d'atterrissage est automatisé et les équipes au sol ne pourront tout simplement rien faire, si quelque chose ne se passe pas comme prévu, toute commande envoyée depuis la Terre arriverait de toute manière trop tard.

Les 7 minutes de la terreur

Illustration de l'atterrissage d'InSight sur Mars. NASA

Francis Rocard, responsable du programme d'exploration du système solaire au Centre national d'études spatiales (CNES), a détaillé pour Business Insider France les principales étapes qui constituent ces sept longues minutes de terreur.

"Il y a cinq configurations successives d'InSight, contre seulement deux pour un atterrissage sur la Lune. Et tout doit s'enchaîner sans aucun délai."

Voici les cinq étapes clés de l'atterrissage d'InSight sur Mars: 

"1. Entrée dans l'atmosphère martienne à environ 19.800 km/h, où le pic de température du bouclier thermique atteint environ 1500°C, suivie d'un freinage très fort correspondant à huit fois la gravité terrestre.
2. Ouverture du parachute, à environ 11 km d'altitude. La descente dure entre une et deux minutes.
3. Largage du bouclier thermique, puis déploiement des trois pieds de l'atterrisseur. 
4. Allumage du radar pour détecter la distance par rapport à la surface.
5. A environ 1 km d'altitude, on largue la sonde qui tombe en chute libre, en la séparant de la coque arrière et du parachute, car on ne veut pas qu'elle soit percutée par le parachute. Puis, à 50 mètres, on allume les rétrofusées — moteurs utilisés pour la descente. La sonde est en pilotage automatique et se met dans la bonne orientation pour commencer à ralentir, passant d'une vitesse de 27km/h à 8 km/h avant d'atterrir sur le sol martien."

Le premier signal radio indiquant qu'InSight a bien atterri et fonctionne à la surface de Mars devrait parvenir sur Terre vers 21h01. Et la première image prise par la sonde, vers 21h04 au plus tôt ou bien le lendemain.

Après l'atterrissage, "il faudra environ trois mois pour installer" les deux instruments de mesure sur le sol martien, dont le sismomètre français SEIS réalisé par le CNES, a précisé Francis Rocard.

Savoir comment Mars s'est formé il y a 4,6 milliards d'années

Une illustration qui montre comment les scientifiques imaginent la structure interne de Mars. NASA/JPL

La mission InSight a pour but d'étudier la structure interne de la planète rouge, qui reste encore mal connue. Epaisseur de la croûte, épaisseur du manteau à une précision de 5km, noyau liquide ou solide, dimensions et densité du noyau, intensité des séismes... Voici toutes les informations que les chercheurs pourront connaître. 

L'objectif ultime étant d'en savoir davantage sur la formation de Mars et ce qui s'est passé depuis pour qu'elle devienne une planète aussi froide. En effet, les scientifiques savent qu'autrefois, la planète rouge bénéficiait d'une atmosphère dense, semblable à celle qu'on trouve actuellement sur Terre. Selon les données recueillies par la sonde Maven de la NASA, les chercheurs estiment que les vents solaires auraient balayé la couche de gaz entourant Mars, ce qui aurait fait disparaître les océans d'eau liquide qui existaient sur la planète. 

A terme, grâce à la planétologie comparée, les chercheurs pourront probablement en savoir plus sur les origines de notre propre planète. 

L'atterrissage d'InSight en soi ne peut être diffusé en direct, mais la NASA prévoit un live avec des commentaires et des mises à jour, qui commencera vers 20h, heure française:

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