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Les sept minutes de terreur de Mars Rover Perseverance de la NASA avant d’atterrir sur la planète rouge

Lorsque le rover Mars Perseverance de la NASA, un laboratoire d’astrobiologie robotique emballé dans une capsule spatiale, atteint la dernière partie de son voyage de sept mois depuis la Terre cette semaine, il est sur le point d’émettre une alerte radio alors qu’il se propage dans la mince atmosphère martienne.

Au moment où ce signal atteindra les gestionnaires de mission à environ 204 millions de km au Jet Propulsion Laboratory (JPL) près de Los Angeles, Perseverance aura déjà atterri sur la planète rouge – espérons-le en un seul morceau.

Le rover à six roues devrait mettre sept minutes à descendre du sommet de l’atmosphère martienne à la surface de la planète en moins de temps que la transmission radio de plus de 11 minutes vers la Terre. Ainsi, la dernière descente autoguidée de jeudi du vaisseau spatial du rover devrait se produire pendant un intervalle de coups de poing blanc que les ingénieurs du JPL appellent affectueusement les «sept minutes de terreur».

Cette descente autoguidée dépend de l’instrumentation d’entrée, de descente et d’atterrissage de Mars de Perseverance 2 (MEDLI2). MEDLI2 comprend trois types de capteurs – thermocouples, capteurs de flux thermique et transducteurs de pression – qui mesureront la chaleur et la pression extrêmes lors de l’entrée. Il contient également de l’électronique et du matériel pour enregistrer les charges thermiques et de pression subies lors de l’entrée et lors du déploiement du parachute. Au total, 28 capteurs sont disposés selon un motif unique sur l’écran thermique et la coque arrière du véhicule d’entrée Mars 2020, selon NASA.

Perseverance mettra le MEDLI2 sous tension environ cinq heures avant l’entrée pour laisser suffisamment de temps au système pour se réchauffer et acquérir les conditions initiales du véhicule d’entrée. Au cours des cinq dernières heures sur la côte de Mars, les données du capteur MEDLI2 seront fournies à Mars 2020 toutes les 45 minutes environ pour surveiller la santé de MEDLI2 et pour fournir des mises à jour des températures de surface du véhicule d’entrée. Environ 10 minutes avant l’entrée atmosphérique, l’engin spatial Mars 2020 commencera à collecter des données MEDLI2 en continu.

Les données montreront l’augmentation du chauffage et de la pression à mesure que le véhicule d’entrée traverse l’atmosphère de Mars. MEDLI2 continuera à collecter des données après le pic de chauffage (température maximale de la surface du bouclier thermique d’environ 2300 à 2400 degrés Fahrenheit, ou 1200 à 1300 degrés Celsius) et la pression maximale. Pendant les 100 dernières secondes de l’entrée, le véhicule sera en phase de vol supersonique, où les transducteurs de pression MEDLI2 collectent des données dans le cadre des observations de la vitesse et de la direction du vent ainsi que des performances du véhicule, indique le site Web de la NASA.

Al Chen, chef de l’équipe de descente et d’atterrissage du JPL, l’a qualifiée de partie la plus critique et la plus dangereuse de la mission de 2,7 milliards de dollars.

«Le succès n’est jamais assuré», a déclaré Chen lors d’un récent point de presse. «Et c’est particulièrement vrai lorsque nous essayons d’atterrir le rover le plus gros, le plus lourd et le plus compliqué que nous ayons jamais construit sur le site le plus dangereux sur lequel nous ayons jamais tenté d’atterrir.

Le résultat dépend en grande partie. S’appuyant sur les découvertes de près de 20 sorties américaines sur Mars remontant au survol de Mariner 4 en 1965, Perseverance pourrait préparer le terrain pour que les scientifiques montrent de manière concluante si la vie a existé au-delà de la Terre, tout en ouvrant la voie à d’éventuelles missions humaines vers la quatrième planète depuis le soleil. . Un atterrissage en toute sécurité, comme toujours, passe avant tout.

Le succès dépendra d’une séquence complexe d’événements se déroulant sans accroc – du gonflage d’un parachute supersonique géant au déploiement d’une «grue céleste» à réaction qui descendra vers un point d’atterrissage sûr et planera au-dessus de la surface tout en abaissant le rover. au sol sur une attache.

«La persévérance doit tout faire d’elle-même», a déclaré Chen. « Nous ne pouvons pas l’aider pendant cette période. »

Si tout se passe comme prévu, l’équipe de la NASA recevrait un signal radio de suivi peu avant 13 heures, heure du Pacifique, confirmant que Perseverance a atterri sur le sol martien au bord d’un ancien delta de rivière et du lit d’un lac depuis longtemps disparu.

À partir de là, le rover à batterie nucléaire, à peu près de la taille d’un petit SUV, se lancera dans l’objectif principal de sa mission de deux ans – engager une suite complexe d’instruments dans la recherche de signes de vie microbienne qui pourraient s’être épanouis sur Mars il y a des milliards d’années.

Des outils électriques avancés foreront des échantillons de roches martiennes et les scelleront dans des tubes de la taille d’un cigare pour un retour éventuel sur Terre pour une analyse plus approfondie – les premiers spécimens de ce type jamais collectés par l’humanité à la surface d’une autre planète.

Deux futures missions pour récupérer ces échantillons et les ramener sur Terre sont en cours de planification par la NASA, en collaboration avec l’Agence spatiale européenne.

Perseverance, le cinquième véhicule rover et de loin le plus sophistiqué que la NASA a envoyé sur Mars depuis Sojourner en 1997, intègre également plusieurs fonctionnalités pionnières non directement liées à l’astrobiologie.

Parmi eux se trouve un petit hélicoptère drone, surnommé Ingenuity, qui testera pour la première fois le vol propulsé sol-sol sur un autre monde. En cas de succès, le tourbillon de quatre livres (1,8 kg) pourrait ouvrir la voie à une surveillance aérienne à basse altitude de Mars lors de missions ultérieures.

Une autre expérience est un dispositif pour extraire l’oxygène pur du dioxyde de carbone dans l’atmosphère martienne, un outil qui pourrait s’avérer inestimable pour le futur maintien de la vie humaine sur Mars et pour produire du propulseur de fusée pour ramener les astronautes chez eux.

Le premier obstacle de la mission après un vol de 293 millions de miles (472 millions de km) depuis la Terre est de livrer le rover intact au sol du cratère de Jerezo, une étendue de 28 miles de large (45 km de large) que les scientifiques pensent peut abriter une riche mine de micro-organismes fossilisés.

«C’est un site d’atterrissage spectaculaire», a déclaré le scientifique du projet Ken Farley aux journalistes lors d’une téléconférence.

Ce qui rend le terrain accidenté du cratère – profondément creusé par des flux d’eau liquide depuis longtemps disparus – si tentant qu’un site de recherche le rend également dangereux en tant que zone d’atterrissage.

La séquence de descente, une mise à niveau de la dernière mission de rover de la NASA en 2012, commence alors que Perseverance, enfermé dans une coque protectrice, perce l’atmosphère martienne à 12000 miles par heure (19300 km par heure), près de 16 fois la vitesse du son sur Terre.

Après un déploiement de parachute pour ralentir sa plongée, le bouclier thermique de la capsule de descente est sur le point de tomber pour libérer un aéroglisseur «grue céleste» à réaction avec le rover attaché à son ventre.

Une fois le parachute largué, les propulseurs à réaction de la grue céleste sont immédiatement mis en marche, ralentissant sa descente à la vitesse de marche alors qu’il s’approche du fond du cratère et s’auto-navigue vers un site d’atterrissage lisse, évitant les rochers, les falaises et les dunes de sable.

Planant au-dessus de la surface, la grue céleste est due à une persévérance plus faible sur les attaches en nylon, coupe les cordes lorsque les roues du rover atteignent la surface, puis s’envole pour s’écraser à une distance de sécurité.

Si tout fonctionnait bien, a déclaré le directeur adjoint du projet Matthew Wallace, l’exubérance après l’atterrissage serait pleinement exposée au JPL malgré les protocoles de sécurité COVID-19 qui ont maintenu au minimum les contacts étroits dans le contrôle de la mission.

«Je ne pense pas que COVID sera en mesure de nous empêcher de sauter de haut en bas et de nous cogner le poing», a déclaré Wallace.

(Avec les contributions de Reuters.)