13 Novembre 2011

Objectif Mars : la mission MSL et son rover Curiosity

Objectif Mars : la mission MSL et son rover Curiosity Mars Science Laboratory est la nouvelle mission de l’agence spatiale américaine (NASA) visant à explorer la planète rouge. Elle devrait décoller de Floride le 25 novembre prochain.  Depuis 1960, une trentaine de missions martiennes ont permis de découvrir que l’eau a probablement déjà coulé sur son sol. Reste à savoir si des formes de vie microscopique auraient pu s’y développer : la réponse pourrait être apportée par cette mission et son robot XXL, le rover Curiosity.

Une mission ambitieuse pour percer les secrets de Mars

Il s’appelle Curiosity, se déplace sur 6 roues, mesure 3 mètres de long et pèse 900 kg, le poids d’une petite voiture. Cet engin, qu’on appelle un rover, devrait être lancé en direction de Mars le 25 novembre 2011 du centre spatial Kennedy en Floride (États-Unis). Après 9 mois de croisière, il devrait se poser sur Mars en août 2012.

Curiosity est la pièce maîtresse de  mission MSL dont l'objectif principal est de répondre à la question : Mars a-t-elle pu être habitable dans le passé?

Curiosity devrait apporter des éléments de réponse grâce à ses 10 instruments scientifiques.

Pendant deux ans, il analysera, la composition chimique, la minéralogie et les caractéristiques physiques du sol, des roches et de l’atmosphère martiennes.

MSL est la mission la plus ambitieuse jamais entreprise par la NASA pour l’exploration de Mars.

Son rover Curiosity, d’une masse de 900 kg, emportera 85 kg d’instruments scientifiques, soit presque 15 fois plus que les missions précédentes (Spirit et Opportunity). La France, via le CNES et le CNRS,  a contribué à 2 de ses instruments : ChemCam et SAM.

  • ChemCam (Chemistry Camera) réalisera des analyses sélectives de la composition des sols et des roches situés entre 1 et 9 m autour du rover, à vue.
  • SAM (Sample Analysis at Mars) analysera sur place le sol et le proche sous-sol de Mars et son atmosphère. Il recherchera les composés chimiques liés au carbone, y compris le méthane, associés à la vie.

Un atterrissage en douceur

Après un périple de 9 mois dans un environnement très contraignant, la planète rouge sera en vue. C'est alors que la délicate et inédite phase d'atterrissage va commencer au-dessus du cratère Gale, lieu sélectionné l'été dernier par les scientifiques :

  •  Le rover entre dans l’atmosphère martienne à 5,8 km/s. Il est protégé dans une capsule, sorte de soucoupe équipée d’un bouclier thermique pour résister à un échauffement intense (1 500 °C).
  • À environ 10 km d’altitude, un parachute se déploie et le bouclier thermique se décroche. Le rover reste accroché en dessous de sa capsule. Un radar détermine vitesse et altitude. Deux antennes transmettent des informations à terre. Des caméras prennent cinq images par seconde pour situer la zone d’arrivée, identifier les formations géologiques à explorer.
  • Une minute avant de toucher le sol, à environ 1 800 mètres, huit moteurs se mettent en marche pour ralentir l’engin, contrôler l’orientation et affiner la trajectoire finale. Capsule et parachute sont largués.
  • Grâce à ses moteurs, la capsule devra se maintenir en position quasi fixe à environ 20 mètres du sol : un peu comme un hélicoptère-grue, elle descendra tout doucement, à 0,75 m/s. Le rover sera alors largué, suspendu au bout de trois câbles de 7,5 mètres de longueur. Il se détachera lorsque ses roues toucheront le sol, environ 10 secondes plus tard. Puis les moteurs entraîneront la capsule pour qu’elle s’écrase un peu plus loin.

A l'occasion du lancement de cette mission vers Mars, le CNES s'est associé aux éditions Bayard pour réaliser un document d'information qui sera envoyé à tous les abonnés au magazine Phosphore début janvier 2012.

D'ores et déjà, nous vous proposons ce document en téléchargement. Bonne lecture !

Les opérations démarrent

Après avoir testé les communications avec la Terre, le mât de Curiosity (plus de 2 mètres) se déploiera.

À son sommet : une caméra de navigation pour choisir les zones à explorer et prendre des photos. Il faudra environ 5 jours aux ingénieurs pour contrôler tous les paramètres du rover et déterminer sa stabilité, s’il est à plat ou en pente, si une roue est sur un rocher, etc.

Il pourra alors se mettre en mouvement au rythme moyen de 30 mètres par heure et exploiter ses dix instruments scientifiques pour détecter d’éventuelles traces d’eau, des fossiles de protéines, d’acides aminés, analyser les roches, les minéraux, la composition de l’atmosphère en dioxyde de carbone (CO2), en hydrogène.

Un laser vaporisera une fine pellicule sur la surface des roches pour analyser leur composition chimique dans la foulée. Un bras articulé se déploiera pour percer la roche ou le sol, broyer ces échantillons et les analyser sur place.

Au bout de deux ans, Curiosity aura parcouru 5 à 20 kilomètres sur Mars tandis que, sur Terre, le suspens concernant la vie passée ou possible sur notre voisine sera peut-être levé. 


MSL : percer les secrets de la planète rouge par CNES

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