Cap sur l'espace

Le programme Exomars est l’un des programmes phares de l’ESA pour les années 2016 et suivantes. Le programme comporte deux missions, la première est lancée cette année et la seconde le sera en 2018.

C’est lundi à 10h31 (9:31 UTC) que décollera de Baïkonour la première des deux missions Exomars. C’est une fusée russe Proton composée de quatre étages qui va lancer vers Mars un orbiteur dénommé TGO (Trace Gaz Orbiter) et un démonstrateur d’entrée-descente-atterrissage baptisé Schiaparelli en l’honneur du célèbre astronome italien.

 

Le but de la mission Exomars est (une fois de plus) de répondre à la question de savoir si la vie a un jour existé sur Mars.

 

L’orbiteur TGO aura pour mission d’étudier les gaz qui sont présents à l’état de trace dans l’atmosphère de Mars. Ces gaz représentent moins de 1% en volume de l’atmosphère de Mars. Il s’agit de méthane, de vapeur d’eau, de dioxyde d’azote et d’acétylène. Ils pourraient être la preuve que des processus biologiques ou géologiques sont actifs sur Mars.

Sur Terre le méthane est libéré principalement par des organismes vivants. Il est aussi le principal composant des réservoirs naturels de gaz d’hydrocarbures. Il est également libéré lors de l’activité volcanique et hydrothermale.

Sur Mars, le méthane pourrait venir d’autres sources (Est-il produit par des micro-organismes profondément enfouis sous la surface martienne ? A-t-il été produit il y a longtemps dans le passé, pris au piège et libéré qu’aujourd’hui ?). Pour aider à distinguer les différents scénarios, l’orbiteur va cartographier la distribution spatiale et temporelle du méthane atmosphérique.

Pour réaliser sa mission, TGO dispose de quatre instruments : ACS (Atmospheric Cheimistry Suit), CaSSIS (Colour and Stereo Surface Imaging System), FREND (Fine Resolution Epithermal Neutron Detector) et NOMAD (Nadir and Occultation for MArs Discovery). Je ne les détaillerai pas ici, je vous laisse consulter le site du CNES pour en savoir plus.

La mission scientifique de TGO démarrera en décembre 2017 et devrait durer 5 ans. Le TGO va aussi servir de relais pour pour les données de la mission de 2018.

 

Le démonstrateur d’entrée, descente et atterrissage Schiaparelli va permettre de tester les technologies nécessaires pour faire atterrir un rover sur Mars.

Alors que les Etats-Unis maîtrisent déjà cette phase, délicate du fait de l’atmosphère ténue de la planète rouge, les européens n’ont encore jamais posé de robots sur la planète rouge.

Ce sera chose faite en 2018, pour la deuxième mission du programme Exomars qui comprend l’envoi d’un Rover sur Mars et le déploiement d’une plateforme scientifique à la surface de la planète rouge.

Schiaparelli sert donc à préparer l’atterrissage de ce rover et à développer des technologies qui seront nécessaires pour de futures missions sur Mars.

Schiaparelli ne doit fonctionner que quelques jours à la surface de Mars. Il va collecter quelques données pendant les six minutes de sa descente et effectuera quelques études supplémentaires une fois sur Mars.

Alors que la mission est lancée lundi, l’arrivée sur Mars ne se fera qu’en Octobre 2016. Il faudra 7 mois à l’orbiteur et son atterrisseur pour rejoindre la planète rouge.

 

 

Déroulement du lancement d’Exomars 2016

Cette vidéo produite par l’ESA permet de bien visualiser les différentes étapes du voyage et de l’arrivée de TGO et Schiaparelli sur Mars :

• 14 Mars 10h31, lancement de Baïkonour à bord d’une fusée Proton composée de 4 étages
• 5mn 47secondes après le lancement, séparation de la coiffe
• 10h30 après le lancement, séparation du 4ème étage Breeze M et si tout se passe bien, L’ESOC (Centre des Opérations de l’ESA à Darmstadt, Allemagne) reçoit le signal émit par le TGO puis le TGO va déployer ses panneaux solaires.
• Deux semaines après le lancement, déploiement de l’antenne de communication.
• Le 16 Octobre 2016, après 7 mois de voyage, Schiaparelli va être libéré de TGO
• Le 19 Octobre 2016, Schiaparelli va entrer dans l’atmosphère de Mars et commencer sa descente pour au final se poser à sa surface.
• Au même moment TGO va se mettre en orbite autour de Mars à 400km d’altitude.

 

 

Arrivée sur Mars

Le 19 octobre, à environ 121km d’altitude et à près de 21000km/h, Schiaparelli va entrer dans l’atmosphère de Mars.

Dans les 3-4 minutes suivantes, il sera freiné par l’atmosphère, protégé par son bouclier.

Une fois que la vitesse sera descendue à 1700km/h, Schiaparelli sera à 11km d’altitude et un parachute sera déployé en moins d’1 seconde.

40 secondes plus tard, le bouclier avant sera largué. Le parachute va ralentir Schiaparelli à 250km/h et la moitié arrière de l’enveloppe protectrice sera larguée avec le parachute attaché.

Schiaparelli va alors allumer ses trois propulseurs à hydrazine pour contrôler sa vitesse.
Un radar va mesurer en continu l’altitude. A une altitude de 2m, Schiaparelli va planer brièvement avant de couper ses propulseurs pour pouvoir atterrir.

La vitesse d’atterrissage sera de quelques mètres par seconde. L’impact sera absorbé par une structure déformable sur la face inférieure de l’atterrisseur, similaire à la zone de déformation dans une voiture.

L’ensemble de la séquence, entrée atmosphérique, descente et atterrissage, durera moins de 6 minutes.

 

 

Voir le lancement en direct !

Pour suivre le lancement d’Exomars en direct lundi matin, vous pouvez vous rendre sur le site de l’ESA à partir de 9h30 (8:30 UTC).

Une retransmission en français sera également disponible sur le site du CNES. Plus d’infos sur ce lien

Sources :

La mission Exomars sur le site de l’ESA (en anglais)

Pour en savoir plus…

L’appel aux médias pour le lancement d’Exomars sur le site de l’ESA (en français)
La mission Exomars sur le site du CNES (avec lien vers une retransmission en direct)
ExoMars : LA prochaine mission russo-européenne vers Mars sur le blog Rêves d’espace

L’album Exomars sur le compte Flickr de l’ESA