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Pour ramener l'échantillon de Mars sur Terre, il faudra attendre 10 ans et développer une nouvelle technologie

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Pour ramener l'échantillon de Mars sur Terre, il faudra attendre 10 ans et développer une nouvelle technologie
Une carotte de roche à l'intérieur du tube d'échantillonnage du rover Persévérance, le 1er septembre 2021. © NASA/JPL-Caltech/ASU
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Le morceau de roche de la largeur d'un doigt que le rover Perseverance de la NASA a foré la semaine dernière est le fruit d'un travail évalué à 2,4 milliards de dollars. Il s'agit d'une carotte provenant d'un bloc rocheux sur Mars, la première d'une longue série que la NASA espère que Perseverance recueillera et stockera pour répondre à une question fondamentale : Mars a-t-elle déjà accueilli une vie microbienne ?

L'emplacement actuel du rover, un bassin de 45 kilomètres de large appelé cratère Jezero, est l'endroit idéal pour chercher une réponse. Il y a plus de 3,5 milliards d'années, une rivière a débordé du bord du cratère et l'a rempli d'eau. Cette rivière a très probablement transporté de l'argile et des minéraux dans le lac, qui sont ensuite tombés au fond — piégeant peut-être des microbes et les enfermant sous forme de fossiles dans la pierre sédimentaire.

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Les ingénieurs et les scientifiques qui ont conçu et construit Persévérance ont attendu près de 10 ans pour que le rover atteigne le cratère Jezero et collecte son premier échantillon. Mais ils devront attendre au moins une autre décennie pour mettre la main sur cette roche.

Le rover martien Persévérance à côté de l'hélicoptère Ingenuity de la NASA.  NASA/JPL-Caltech/MSSS

En effet, la NASA doit envoyer une mission de suivi sur Mars pour récupérer les échantillons de Persévérance et les ramener sur Terre. L'agence n'a pas encore obtenu le budget pour ce projet, qui pourrait coûter 4 milliards de dollars, ni développé la technologie nécessaire.

"La collecte de ces échantillons est la première étape de l'une des missions les plus difficiles jamais entreprises", a déclaré Thomas Zurbuchen, administrateur associé de la NASA, lors d'un briefing en février, avant que Persévérance ne se pose sur Mars.

Bien que cette mission "Mars Sample Return" soit encore en phase de proposition, la NASA estime qu'elle pourrait être lancée dès 2026. Selon ce calendrier, les échantillons de Persévérance atterriraient sur Terre en 2031.

Entre-temps, le rover le plus avancé de l'agence continuera de parcourir le cratère Jezero, collectant des échantillons qui ne peuvent pas encore quitter la planète rouge.

Le plan de la NASA est 'incroyablement compliqué'

Une illustration montre comment la mission Mars Sample Return de la NASA lancerait des échantillons de Perseverance depuis la surface de Mars.  NASA/JPL-Caltech

Pour ramener les échantillons de Persévérance sur Terre, la NASA doit lancer deux fusées transportant deux engins spatiaux différents : un atterrisseur et un orbiteur.

L'atterrisseur serait le plus grand jamais envoyé sur Mars et devrait se poser dans le cratère Jezero, à moins de 100 mètres de l'endroit où Persévérance stocke ses échantillons. L'atterrisseur sortirait ensuite une rampe pour déployer un "fetch rover" (en anglais, on dit "fetch" à un chien pour lui demander d'aller chercher la balle) qui rassemblerait les tubes et les chargerait dans un conteneur à bord d'une petite fusée attachée à l'atterrisseur.

La NASA tentera ensuite une grande première : la fusée devra lancer le conteneur d'échantillons sur l'orbite de Mars. Personne n'a jamais rien lancé depuis la surface de Mars.

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Une fois en orbite, la fusée libérera le conteneur d'échantillons, le plaçant sur une trajectoire qui l'alignera avec l'orbiteur (qui sera le plus grand vaisseau spatial que la NASA ait jamais envoyé sur Mars). L'orbiteur devra ensuite saisir le conteneur d'échantillons.

Une illustration montre une fusée libérant un conteneur d'échantillons au-dessus de la surface martienne.  NASA/JPL-Caltech

Avec les échantillons en remorque, l'orbiteur reviendrait ensuite sur Terre et larguerait finalement un petit vaisseau contenant les échantillons. Ce vaisseau devra protéger les roches martiennes lors de leur chute dans l'atmosphère, puis déployer des parachutes pour les faire atterrir en toute sécurité sur le sol.

La mission sera menée en collaboration avec l'Agence spatiale européenne (ESA), qui est responsable du développement de l'orbiteur et du rover d'extraction.

"Il s'agit vraiment de la campagne d'exploration la plus extraordinaire, la plus compliquée et qui marquera l'histoire", a déclaré David Parker, directeur de l'exploration humaine et robotique à l'ESA, lors du briefing de février.

Une représentation artistique de la mission Mars Sample Return montre un orbiteur capturant un conteneur d'échantillons.  NASA/JPL-Caltech

L'année dernière, cependant, un comité d'examen indépendant a déterminé que le calendrier et le budget de la NASA pour le retour d'échantillons martiens étaient trop optimistes, selon SpaceNews. Le comité a proposé que la NASA alloue deux années supplémentaires — un lancement en 2028 et une arrivée sur Terre en 2033 — et augmente le budget d'environ 1 milliard de dollars. La NASA avait estimé le coût de 2,9 à 3,3 milliards de dollars, selon SpaceNews, mais la commission d'examen a estimé que 3,8 à 4,4 milliards de dollars seraient plus réalistes.

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Aucun de ces fonds n'a encore été approuvé, puisque la mission est toujours en phase de proposition et que le Congrès doit approuver un nouveau budget pour la NASA chaque année.

La NASA a déjà beaucoup investi dans le projet pour le retour d'échantillons

Le rover Persévérance de la NASA descend pour se poser sur Mars sur cette image fixe provenant d'une caméra vidéo, le 18 février 2021.  NASA/JPL-Caltech/Handout via Reuters

Il a fallu beaucoup de temps, de travail et d'argent pour amener Persévérance au cratère Jezero.

Après avoir été construit et lancé par la NASA, le rover a passé sept mois à se rendre sur Mars. Puis le robot a passé six autres mois à s'installer et à regarder voler son compagnon en hélicoptère.

Lorsqu'il a enfin été prêt à commencer à collecter des échantillons le mois dernier, Persévérance a essayé de forer une carotte de roche, mais celle-ci s'est réduite en poussière. Il s'est donc rendu à un autre endroit pendant quelques semaines, a attendu que les scientifiques choisissent une roche, puis a foré un nouvel échantillon. Le tube contenant la carotte a été scellé lundi.

Perseverance a utilisé son bras de collecte d'échantillons pour tenter de forer une roche martienne le 6 août 2021.  NASA/JPL-Caltech/ASU

Persévérance transporte 42 tubes supplémentaires. La NASA s'attend à en remplir un grand nombre au cours de l'année et demi à venir, alors que le rover explore l'ancien delta fluvial du cratère. Ensuite, si le robot est encore en état de marche, il pourra s'aventurer sur le bord du cratère et au-delà, en remplissant d'autres tubes en cours de route.

Une fois que Persévérance sera épuisé, il cachera un conteneur rempli de tubes d'échantillonnage dans l'un des nombreux lieux d'atterrissage sécurisés que la NASA a identifiés.

Ces échantillons attendront ensuite que la NASA soit prête à les récupérer.

Version originale : Morgan McFall-Johnsen/Business Insider

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