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Voici les 3 missions spatiales vers Mars prévues pour cet été

Voici les 3 missions spatiales vers Mars prévues pour cet été
La première image en couleurs réelles générée à l'aide des filtres de couleur orange (rouge), vert et bleu d'OSIRIS, la caméra à angle-étroit de la sonde Rosetta. © ESA & MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/RSSD/INTA/UPM/DASP/IDA

Cet été rimera avec Mars dans le secteur spatial, avec trois missions prévues dans les semaines à venir. La période estivale constitue une fenêtre de tir idéale, s'étendant du 14 juillet au 15 août 2020, en raison de la proximité de Mars et de la Terre (ainsi le voyage sera moins long et plus simple). Il devait y avoir une quatrième mission prévue ce mois-ci, mais la deuxième partie du programme russo-européenne ExoMars a finalement été reportée à 2022 en raison de nombreux problèmes techniques (parachutes, logiciels, etc.), qui ne pouvaient se régler en quelques semaines. Pour le moment, il n'est pas question d'envoyer des humains sur la planète rouge, les technologies actuelles ne le permettant pas de le faire en toute sécurité. La NASA espère toutefois que l'homme touchera pour la première fois le sol martien en 2033, c'est-à-dire dans 13 ans, a affirmé l'an dernier Jim Bridenstine, l'administrateur de la NASA.

Les trois missions spatiales de cet été, menées respectivement par les Émirats arabes unis, la Chine et les États-Unis, comptent envoyer des sondes et des rovers pour en savoir plus sur le climat de Mars, sa géologie, son histoire ou encore son potentiel d'adéquation à la vie telle qu'on la connaît sur Terre. Et les Emirats arabes unis viennent d'ouvrir le bal ce lundi 20 juillet avec le lancement de leur sonde Al-Amal (Espoir) vers Mars, après deux reports causés par le mauvais temps.

Quoi qu'il en soit, toutes les informations récoltées permettront de mieux préparer la première mission habitée vers Mars. L'une des trois missions à venir, Mars 2020 de la NASA, a d'ailleurs clairement été définie comme "la première étape du premier voyage aller-retour de l'humanité vers Mars" par Thomas Zurbuchen, administrateur associé de la NASA, lors de l'annonce du lancement en février dernier.

Mais l'une des difficultés d'un voyage sur Mars est l'étape délicate de l'atterrissage et notamment les fameuses "sept minutes de terreur", qui correspondent au moment où la sonde entrera en contact avec l'atmosphère de Mars jusqu'au moment où elle touchera le sol. Pourquoi "de terreur" ? Car les responsables de mission sur Terre ne recevront aucun signal de la sonde pendant ce laps de temps et n'auront donc aucun moyen de savoir si elle a bien atterri sur le sol martien. 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...

Même si on apprend régulièrement de nouvelles choses sur la planète rouge, on est encore loin de tout savoir sur elle. Des zones d'ombre subsistent dans l'histoire de Mars, concernant notamment l'environnement martien et son potentiel pour abriter des formes de vie (et sous quelles conditions), que ce soit aujourd'hui ou dans le passé. Sans oublier que l'histoire de Mars nous intéresse tout particulièrement pour l'histoire de notre propre planète, comme l'avait expliqué à Business Insider France Laura Kerber, chercheuse au sein du "Jet Propulsion Laboratory" de la NASA, spécialiste de géomorphologie de la planète Mars : "la Terre est une planète si complexe, c'est l'un des systèmes les plus compliqués que l'on connaît. Si vous examinez Mars ou Vénus, qui sont des versions simplifiées de la Terre, vous aurez sûrement plus de chances de séparer les différents processus et savoir quels ont été leurs effets respectifs."

Voici les trois missions spatiales qui devraient décoller cet été en direction de Mars :

20 juillet : les Émirats arabes unis envoient leur sonde Al-Amal (Espoir) afin de suivre l'évolution du climat martien pendant une année martienne (environ 686,98 jours terrestres). La sonde devrait arriver à destination en février 2021, une année symbolique pour le pays qui célébrera le 50e anniversaire de son indépendance datant du 2 décembre 1971.

La sonde Al-Amal. Mohammed Bin Rashid Space Centre

La sonde Al-Amal, d'une masse d'environ 1 350 kg (avec carburant) au lancement et mesurant 3 mètres sur 7,9 mètres (avec les panneaux solaires servant à recharger les batteries), a décollé depuis le Centre spatial Tanegashima dans la préfecture de Kagoshima, au Sud-Ouest du Japon, à bord d'une fusée Mitsubishi MH-IIA, lundi 20 juillet 2020, à 6h58, heure locale, soit le dimanche 19 juillet, à 23h58, heure française. Al-Amal, qui a coûté au pays 200 millions de dollars, envoie "un message de fierté, d'espoir et de paix dans le monde arabe", a déclaré le gouvernement des Emirats sur Twitter. "Nous renouons avec l'âge d'or des découvertes arabes et islamiques", a-t-il ajouté.

Les Emirats arabes unis souhaitent également que la mission soit une source d'inspiration pour la jeunesse dans le monde arabe. "Al-Amal appartient à des millions de jeunes de cette région qui veulent du progrès, de l'inspiration et des opportunités. C'est un défi direct à ceux qui veulent réprimer ces aspirations", a tweeté Hend al-Otaiba, directrice des communications stratégiques au ministre des Affaires étrangères des Emirats.

Jim Bridenstine, l'administrateur de la NASA, a félicité le lancement réussi des Emirats arabes unis dans un tweet :

Objectifs scientifiques : La sonde se placera sur une orbite elliptique afin d'étudier la dynamique du climat martien et comprendre pourquoi et comment Mars est passé d'une planète humide et chaude à une aride, désertique et froide. Équipée d'une caméra et de deux spectromètres — un infrarouge et un autre ultraviolet —, Al-Amal prendre des mesures pour :

  • mieux comprendre la circulation et les conditions météorologiques dans la basse et moyenne atmosphère martienne,
  • expliquer comment le temps modifie l'échappement de l'hydrogène et de l'oxygène en corrélant les conditions de la basse atmosphère avec celles de la haute atmosphère,
  • et enfin, comprendre la structure et la variabilité de l'hydrogène et de l'oxygène dans la haute atmosphère et pourquoi Mars les perd dans l'espace.

Par ailleurs, les données récoltées par Al-Amal pourraient être utiles aux climatologues sur Terre pour mieux comprendre la dynamique de l'atmosphère terrestre et les changements climatiques.

La durée initiale de la mission est d'une année martienne, soit près de deux années terrestres.

Source : UAE Space Agency

Entre le 20 et 25 juillet : la Chine va envoyer sa première mission vers Mars, comprenant une sonde, un atterrisseur et un rover, probablement le 23 juillet prochain selon Space News. Elle devrait arriver à bon port en février 2021. Baptisée "Tianwen" ("questions au ciel" en chinois), cette mission est très importante car elle devrait permettre de tester les technologies de retour d'échantillons. Tout comme la NASA, la CNSA, l'agence spatiale chinoise, prépare une mission de retour d'échantillons de Mars vers la Terre vers 2030.

CNSA

La mission décollera depuis la base de Wenchang, sur la côte Nord-Est de l’île de Hainan, à bord d'un des lanceurs lourds de la série Longue-Marche 5. Fin 2019, la Chine avait repéré deux sites d'atterrissage, mais on ne sait pas lequel sera finalement choisi. Ils se situent près d'Utopia Planitia, la vaste plaine s'étendant dans l'hémisphère Nord sur environ 3 200 km. Il s'agit d'une région où les conditions atmosphériques sont les plus favorables pour se poser sur Mars. Un communiqué du CNSA précise que la mission a été baptisée "Tianwen" en référence à "un long poème du célèbre poète ancien Qu Yuan du royaume de Chu" (né en 343 ou 340, mort entre 278 et 290 av. J.-C.).

Récemment, Ge Xiaochun, ingénieur en chef de l'Administration spatiale nationale chinoise, a déclaré aux médias chinois que "la sonde martienne est la première étape du programme d'exploration planétaire de la Chine. Cette mission a été hautement reconnue et soutenue par la communauté internationale. Nous espérons apporter au monde la sagesse, les idées et les solutions chinoises pour une utilisation pacifique de l'espace".

Objectifs scientifiques : la mission aura pour but d'examiner et d'analyser le sol, la structure géologique, l'environnement, l'atmosphère et de rechercher la présence de biomolécules et de biosignatures sur Mars. L'une des grandes questions sur l'histoire de Mars est qu'on ne sait toujours pas pourquoi l'atmosphère martienne a changé il y a environ 4 milliards d'années et pourquoi l'eau liquide qui s'y trouvait s'est ainsi évaporée. Pour cela, le rover à six roues et à quatre panneaux solaires renferme 13 instruments scientifiques dont une caméra multispectrale, un radar capable de voir sous la surface (afin de déterminer l'épaisseur et la composition du sous-sol martien), un détecteur de champ magnétique ou encore un détecteur de climat. Il pèse environ 200 kg et devrait fonctionner pendant trois mois, en utilisant l'orbiteur comme relais de communication, a précisé Sun Zezhou, le concepteur en chef de la sonde.

L'atterrisseur et le rover ne seront pas tout de suite déposés sur Mars (certains observateurs supposent que c'est pour permettre à l'orbiteur d'observer et de cartographier plus précisément le site d'atterrissage), mais l'opération devrait se faire avant juillet 2021, d'après Ye Peijian, un scientifique de premier plan dans l'exploration spatiale à l'Académie chinoise de technologie spatiale. L'orbiteur devrait au total être fonctionnel pendant environ 23 mois.

Sources : SpaceNews, CNSA

À partir du 30 juillet, la NASA devrait lancer la mission Mars 2020, censée arriver à destination le 18 février 2021. L'agence spatiale américaine a déjà repoussé la date de lancement initiale (17 juillet) à trois reprises. Cette fois-ci, c'est en raison d'un problème technique détecté dans des capteurs lors d'un test de remplissage des réservoirs d'oxygène liquide du lanceur Atlas V 541 d'United Launch Alliance (ULA). Le rover Perseverance recherchera des preuves de vie passée (pendant le premier milliard d'années après l'aube du Système solaire). Il collectera et stockera des échantillons de roches et de sol (entre 10 et 20 d'au moins 5 cm sur 1 cm) à la surface de la planète que les futures missions récupéreront et ramèneront ensuite sur Terre. Il s'agit aussi d'une mission étape clé pour préparer l'envoi futur d'humains sur la planète rouge.

Le rover Perseverance de la mission Mars 2020 de la NASA.  NASA/JPL-Caltech

La mission, qui a coûté 3 milliards de dollars du début à la fin, décollera le 30 juillet depuis le site de Cap Canaveral en Floride à 7h50, heure locale, soit 13h50, heure française, à bord d'une fusée Atlas V 541 d'United Launch Alliance (ULA). Après son voyage d'environ sept mois, le rover devrait être posé dans le cratère d'impact Jezero, situé dans le quadrangle de Syrtis Major sur Mars. Ce site a été spécifiquement choisi par la NASA car il est supposé abriter de nombreux fossiles de micro-organismes. Perseverance est censé finir sa mission initiale d'une année martienne (soit 687 jours terrestres) — mais les rovers de la NASA continuent souvent d'opérer au-delà de cette période — en rejoignant Midway, un site intéressant en matières de micro-organismes et de diversité géologique.

Objectifs scientifiques : Comme l'a expliqué le Dr. Kenneth Farley, responsable scientifique du programme Mars 2020 de la NASA, devant la Commission chargée de la science, de l'espace et de la technologie de la Chambre des Représentants, "une fois sur Mars, le rover utilisera ses instruments de bord pour étudier la géologie locale, caractériser les milieux habitables traversés par le rover et chercher des preuves de vie ancienne. En utilisant la Terre comme guide, on s'attend à ce que toute vie martienne existant à ce temps était primitif, donc composée uniquement de microbes", ajoutant que "la découverte véritable de biosignatures par des instruments à bord du rover est peu probable et peut être effectuée au mieux à l'aide d'un arsenal complet de laboratoires terrestres. C'est pourquoi le rover Mars 2020 préparera une série d'échantillons en vue d'un éventuel retour sur Terre lors d'une prochaine mission."

Le rover est ainsi équipé de sept instruments pour accomplir son travail dont la SuperCam fournie par le Centre nationale d'études spatiales (CNES), qui lui permettra d'analyser à distance la composition chimique des roches et éventuellement y trouver des biosignatures et des traces de vie passée, ou encore MEDA, un lot de plusieurs capteurs qui permettront de mesurer la température, la vitesse et la direction des vents, la pression, l'humidité, la taille des poussières et leurs formes.

Par ailleurs, comme l'a souligné le Dr. Kenneth Farley, "la mission permettra également de tester de nouvelles technologies bénéfiques pour la future exploration humaine de Mars, notamment un dispositif permettant de démontrer la conversion du dioxyde de carbone dans l'atmosphère martienne en oxygène pour l'utiliser comme composant du propulseur de la fusée." Puisque l'un des objectifs de cette mission Mars 2020 est aussi de préparer l'atterrissage d'humains — puis un séjour prolonge — sur Mars dans les années à venir.

Enfin, la mission embarquera aussi un petit hélicoptère appelé "Ingenuity" à son bord, attaché au ventre du rover. L'objectif est de savoir s'il est possible de faire voler ce type d'appareils motorisés sur Mars, alors que l'atmosphère martienne est beaucoup moins dense que celle sur Terre (elle est composée de 96% de dioxyde de carbone et seulement 0,145% d'oxygène). Il s'agira d'une première historique : le test consistera à faire voler l'hélicoptère de sorte qu'il reste en l'air au même endroit pendant 20 à 30 secondes puis de le faire atterrir à nouveau.

L'événement Mars 2020 sera retransmis en direct sur la NASA TV et sur la chaîne YouTube de la NASA.

Source : NASA

À lire aussi — Cette vidéo de l'ESA vous permet de survoler ce magnifique cratère rempli de glace sur Mars

Business Insider
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