La NASA de retour sur Mars à "bord" du rover Perseverance

Ce jeudi à 20H30 GMT (21H30 en France), le rover de la Nasa Perseverance posera ses six roues sur un site d'atterrissage "spectaculaire", selon les mots de Ken Farley, le responsable scientifique du projet. Il s'agit d'une manoeuvre ultra-périlleuse qui marquera le début d'une quête de plusieurs années à la recherche de traces de vie ancienne.

Perseverance va débouler sur Mars à très, très grande vitesse. A plus de 21.000 km/h. Mais il devra se poser en quelques minutes... à moins de 3 km/h. Cette phase critique, décrite comme les « sept minutes de terreur » par la communauté spatiale, est entièrement programmée et plus aucune intervention humaine n'est possible. La précision visée, après un voyage de sept mois et 470 millions de kilomètres, est d'environ sept kilomètres. L'astromobile se posera près du cratère de Jezero, qui est vraisemblablement l'emplacement d'un ancien lac. Ce lieu d'atterrissage avait déjà été envisagé pour de précédentes missions, notamment Curiosity, mais il avait été écarté car jugé trop dangereux. L'évolution technologique permet aujourd'hui de tenter cette manoeuvre avec des risques plus maîtrisés.

En raison du Covid-19, la salle de contrôle de la NASA sera beaucoup moins remplie qu'à l'accoutumée, mais, "cela ne nous empêchera pas de sauter en l'air" de joie une fois l'atterrissage confirmé, a promis Matt Wallace, responsable adjoint de la mission. Après l'atterrissage, de premières photos de la surface arriveront rapidement en basse résolution. Des images vidéo, y compris de l'entrée dans l'atmosphère, sont attendues plus tard.

UNE MISSION À 2,4 MILLIARDS DE DOLLARS

Perseverance est le véhicule le plus gros et le plus avancé jamais envoyé sur la planète rouge. Construit au mythique Jet Propulsion Laboratory de l'agence spatiale américaine, il pèse une tonne, est équipé d'un bras robotique de plus de deux mètres, de pas moins de 19 caméras et, pour la première fois, de deux micros. La mission Mars 2020, qui a décollé fin juillet de Floride, suscitera énormément d'attente et d'excitation dans le monde entier.

Mars 2020 est la mission la plus ambitieuse jamais envoyée sur Mars car elle permettra d'analyser la roche et le sol martiens avec plus de détail que jamais. Ce qui permettra de rechercher des preuves de vie passée sur la planète et de stocker, en vue de leur retour ultérieur sur Terre, des signes ou des traces de vie passée (bio-signatures). La NASA a investi environ 2,4 milliards de dollars pour construire et lancer la mission Mars 2020. Le coût de l'atterrissage et des opérations sur place est dans un premier temps estimé à 300 millions de dollars.

Y A-T-IL EU UNE VIE SUR MARS ?

L'objectif principal de la mission est donc de traquer des traces de vie sur Mars. S'il n'est pas prévu d'y trouver des fossiles ou des ossements, il est plutôt question de détecter des traces de vie microbienne. Une découverte qui serait "fabuleuse", explique Ken Farley. La mission analysera également les réactions géologiques qui animent la surface, et mesurera l'évolution quotidienne et saisonnière des interactions dans l'atmosphère martienne, y compris l'étude des poussières en suspension.

D'autres expériences sont prévues en parallèle. La NASA veut notamment faire voler, pour la première fois dans l'Histoire un engin motorisé sur une autre planète, l'hélicoptère, baptisé Ingenuity. Il devra arriver à s'élever dans un air d'une densité équivalente à 1% de celle de l'atmosphère terrestre. L'engin servira notamment à la reconnaissance optique du terrain. Un autre objectif est de préparer de futures missions humaines, en faisant l'expérience de production d'oxygène directement sur place. Un instrument baptisé MOXIE, de la taille d'une batterie de voiture, devrait pouvoir produire jusqu'à dix grammes d'oxygène par heure, en aspirant le dioxyde de carbone de l'atmosphère martienne, un peu comme une plante. Cet oxygène pourrait servir à de futurs colons humains pour respirer, mais aussi de carburant.

UN ENGIN ULTRA SOPHISTIQUÉ

Le rover Perseverance emporte sept instruments, un système de prélèvement et de conditionnement d'échantillons et le petit drone Ingenuity. La France est co-responsable avec les Etats-Unis de l'instrument SuperCam, une version très améliorée de l'instrument ChemCam qui opère à bord du rover Curiosity sur Mars depuis août 2012. SuperCam est un peu le « couteau suisse » des scientifiques de la mission. Il utilise cinq techniques d'analyse différentes : une mesure de composition atomique, deux mesures moléculaires (la façon dont les atomes sont liés entre eux et l'arrangement des molécules entre elles), un imageur pour photographier les cibles qui sont analysées et, enfin, le tout premier microphone scientifique à atteindre la surface de Mars. Ainsi équipé, SuperCam étudiera à distance la chimie et la minéralogie de Mars ou la composition de son atmosphère.

Le rover Perseverance de la NASA utilise également une station météorologique appelée MEDA et une antenne de communication développée et conçue par Airbus. Les scientifiques auront donc accès à des informations essentielles sur la météorologie de Mars et une liaison de communication à haut débit avec la Terre grâce au système d'antenne à gain élevé. L'instrument MEDA mesurera de nombreux paramètres environnementaux à l'aide de capteurs répartis sur le rover : vitesse et direction du vent, humidité relative, pression atmosphérique, températures du sol et de l'air, rayonnement solaire et aussi propriétés des poussières en suspension.

Toutes les données des découvertes de Perseverance seront envoyées sur Terre par le biais du système d'antenne à gain élevé (HGAS) également conçu et construit par Airbus, basé sur une antenne de transmission et de réception en bande X qui permettra des échanges à haut débit. L'antenne enverra directement les données scientifiques générées par les différents instruments et les informations sur l'état de santé du rover, sans avoir besoin de relais (comme des orbiteurs par exemple). En outre, le véhicule recevra quotidiennement de la Terre ses instructions pour la journée. Les amplitudes thermiques extrêmes sur Mars ont nécessité la qualification du système d'antenne à des températures allant de -135ºC à + 90ºC avec des tests de fatigue thermique intensifs.

UN ÉVÉNEMENT EXCEPTIONNEL À VIVRE EN DIRECT

Il sera possible de vivre l'atterrissage en direct sur de nombreuses plateformes. A partir de 19h45 jusqu'à 23h environ, un live sera diffusé sur les chaînes Youtube, Twitch du CNES et sur la page Facebook du CNRS. Il y aura des transmissions inédites des images en direct de la NASA. Il est également prévue une diffusion en direct sur la chaîne YouTube de la Cité des sciences et de l'industrie à 19h. En présence de scientifiques et d'ingénieurs à Paris, Toulouse et aux Etats-Unis, cette événement exceptionnel exceptionnel permettra au plus grand nombre de vivre en direct la phase de descente et d'atterrissage de Perseverance, et fera le point sur les connaissances acquises sur Mars, les étapes et enjeux de la mission spatiale.