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Un nouveau rover sur Mars ! ( Perseverance ) | Une dose d'espace

Ce jeudi 18 février 2021 à 21h55, le rover américain Perseverance se posait avec succès sur Mars.

Perseverance, pendant sa descente sous des câbles, maintenu en l'air par une grue propulsée par des moteurs-fusée.


Bien que le contact ait été vite perdu (la mission Mars Reconnaissance Orbiter, qui suivait l'atterrissage passait sous l'horizon) une première photo de la surface de Mars ( enfin, venant de Perseverance ) sera transmise, après quelques secondes:


La caméra, elle, est protégée des poussières de l'atterrissage par un cache transparent, qui est enlevé ultérieurement.
Une seconde image suivra ensuite quelques minutes après :


On notera d'ailleurs que l'atterrissage a été réussi avec la précision attendue: si le rover n'est pas tout à fait au centre de sa zone d'atterrissage, c'est car son système de guidage autonome a lui-même sélectionné une zone plus sécurisée pour se poser.


Dans tous les cas, l'étape la plus critique de la mission est donc réussie et, persévérance étant une étape clé attendue pour pleinement démarrer le développement des missions de retour de ses échantillons, beaucoup de grandes choses devrait se passer dans les prochains jours, mois et années.
Afin de fêter ça, je vous propose de voir ensemble les différents aspects de la mission, ses objectifs, son site d'atterrissage, et bien d'autres aspects.

Cependant, je tiens à préciser que je ne m'attarderai pas particulièrement sur la séquence d'atterrissage:
Techniques Spatiales a en effet sorti une excellente vidéo sur le sujet, que je vous recommande donc en complément de cet article:



Le 6 août 2012, le rover martien Curiosity se pose sur Mars.
Et mine de rien, c'est une petite révolution: de 899 kilos, contre seulement 185 pour le défunt Opportunity, Curiosity est un véritable laboratoire roulant, équipé de tout le matériel nécessaire pour analyser in-situ le sol martien.


Avec Curiosity, la mission Mars Science Laboratory est un succès total.
Aujourd'hui encore, Curiosity continue de nous livrer à la fois des images à couper le souffle et des découvertes scientifiques intéressantes.

Seulement voilà: on a un peu tendance à l'oublier, mais cela fait déjà neuf ans que ce rover arpente la surface de Mars.
Si sa carrière est, espérons-le, loin d'être terminée, ce n'est pas pour autant qu'il n'est pas temps de passer à l'étape suivante:

A partir de 2012, la NASA commence tout doucement à parler d'un nouveau rover, Mars 2020, qui reprendrait beaucoup de Curiosity.
Reprendre le châssis de Curiosity ainsi que différentes pièces permet ainsi à la NASA de réduire à la fois les coûts de développement et les délais. De plus, Curiosity s'étant avéré très performant et abouti, il y a peu de nécessité de faire évoluer le châssis du véhicule et le risque de défaillances de composants est minimisé.

Un petit selfie de Curiosity, pour la route ?


Il faudra en revanche attendre encore deux ans, soit en décembre 2014, pour voir l'aspect définitif du rover.
Car en effet, si Perseverance empreinte beaucoup à Curiosity, il ne faut pas non plus se l'imaginer comme un simple copier/coller:
les roues du rover évoluent après quelques difficultés rencontrées par Curiosity, elles passent de 43 à 33cm de large et, pour résumer, n'ont plus grand-chose de commun avec celles de Curiosity.

Le bras du rover est aussi plus massif et, surtout, il est taillé pour la récolte d'échantillons:

la mission Mars 2020 ( qui inclut le rover Perseverance, l'hélicoptère Ingenuity, la capsule de ré-entrée martienne, bref, tout ce qui évolue autour du rover, sur terre comme sur Mars ) sera en effet la première à effectuer une collecte d'échantillons martiens.
Et pour récolter ses échantillons, Perseverance va justement utiliser son bras de 2,1 mètres.
On bout de ce bras, on retrouve énormément d'instruments, que je vais essayer de résumer sans vous donner mal de tête.

Le bras de Perseverance est doté de tout le matériel nécessaire pour analyser au maximum les échantillons et les collecter:
Pour commencer, on trouve le groupe d'instruments SHERLOC, pour "Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals".

Cet ensemble d'instrument inclut la caméra WATSON, incluant un laser et un spectromètre ultraviolet.
Ces capteurs permettent de détecter les composants minéraux et organiques.
Il y a aussi l'instrument PIXL, qui inclut une caméra et un spectromètre de fluorescence à rayon X.

Laissez-moi vous expliquer:
Quand on bombarde la matière avec des rayons X, elle va se comporter comme un objet fluorescent en lumière visible: elle va en emmagasiner une partie, avant de la réémettre.
En observant les rayons X émis et leur spectre, on peut ainsi ensuite en déduire précisément la composition des matériaux analysés.


Pour la collecte des échantillons en eux-mêmes, le bras dispose d'un outil lui permettant de nettoyer le sol en soufflant un peu de gaz.
Une fois nettoyé, le sol sera analysé, puis les échantillons récoltés à l'aide d'un capteur de contact et d'une foreuse.
Le capteur de contact installé dans le bras de Perseverance est inspiré de celui de Curiosity.
En revanche, il est bien plus performant: le bras peut non seulement sentir le sol, mais aussi juger la pression qu'il exerce dessus, afin d'effectuer plus finement le forage pour les échantillons. Sans trop rentrer dans les détails, cette partie étant très complexe, le rover pourra, au cours de sa carrière, remplir jusqu'à 42 capsules d'échantillons.

Pour les récolter, elle dispose de différents forets en fonction de la nature du terrain. De plus, la foreuse peut fonctionner en utilisant deux modes: L'un en foreuse normal, l'autre en forant et en martelant finement afin d'aider la foreuse à s'enfoncer.
Les échantillons de sol ainsi récoltés feront six centimètres de long pour 1,3 de large.
Mais Perseverance dispose aussi d'un second bras, plus petit, de 50 centimètres, à l'intérieur du rover.
Celui-ci a pour mission de déplacer les forets et les tubes d'échantillons, en plaquant les tubes dans les forets creux avant le forage.
Il intervient, ensuite, pour ranger les échantillons dans leur espace de stockage définitif, après les avoir bouchés pour limiter le mouvement de l'échantillon, scellés et photographiés.
Le rover embarque, aussi, six capsules d'échantillons remplies de sol terrestre stérilisé, qui pourra servir de comparatif, après une exposition à l'atmosphère martienne.
En fin de mission primaire Persevrance déposera les échantillons, avant de continuer sa route, échantillons qui devraient ensuite être récupérés en 2028, puis devraient décoller en 2029.
Mais je ne vais cependant pas trop m'attarder sur cette partie: le programme Mars Science Return, abrégé MSR, fera très probablement l'objet d'un épisode dédié prochainement.

Perseverance embraquera aussi l'expérience MOXIE, pour "Mars OXygen ISRU Experiment".
Cette expérience permettra tout simplement de s'essayer à la production d'oxygène à partir de dioxyde de carbone.
Elle devrait, ainsi, permettre d'ouvrir la voie à la production d'oxygène sur la planète rouge, qui peut s'avérer très intéressante pour des missions habitées où de retour d'échantillons, en fournissant notamment, une partie du carburant.

Sinon, Persevrance embarque aussi deux microphones, l'un enregistrant le son de la ré-entrée, et l'autre les sons "de tous les jours".
Il enregistrera, en effet, les bruits du laser du rover, qui permet comme curosity de vaporiser un peu de roche pour l'analyse, les sons des roues, de ses mécanismes, et aussi les sons de la planète rouge dans leur ensemble ( vent, orages ).


Mais perseverance ne sera pas seul non plus:
Le rover embarque en effet sous lui un petit compagnon de voyage: Mars Helicopter Scout, un petit drone de 13 par 19 centimètres, avec des pales d'1,3 mètres.
Il dispose d'une caméra haute résolution en couleurs et d'une caméra en noir et blanc, qui lui permettront d'effectuer un peu de reconnaissance de terrain pour Perseverance.
Pour ce qui est de son vol, il l'effectuera de façon autonome, sur base d'instructions reçues au préalable.
Le délais de communication entre Mars et la Terre pouvant aller jusqu'à 16 minutes, il serait, vous vous en doutez, totalement impossible de le piloter depuis la terre avec une telle latence.
Cependant, il n'ira pas non plus très loin: son autonomie ne lui permettra de vole que par périodes de 90 secondes.
Ses deux rotors tournant en sens contraires doivent en effet tourner à une vitesse de 2400 à 2900 tours par minutes, pour compenser une atmosphère martienne moins dense, et il faudra le temps au petit véhicule de recharger ses batteries à l'aide d'un petit panneau solaire.



Le rover explorera la région du cratère Jezero, un cratère d'impact de 49 kilomètres de diamètre.


Le cratère Jezero, et une carte de Mars pour mieux le situer.


Et le choix de la cible s'avère particulièrement intéressant:

Ancienne cible potentielle de Curiosity, le cratère Jezero est une région qui, jadis, contenait beaucoup d'eau et qui, aujourd'hui encore, garde les traces de son passage.
Avec la présence de deltas argileux, la possible circulation sous-terraine d'eau et j'en passe, il est quasiment certain que ce cratère est un ancien lac.
Ce site représente donc un endroit très intéressant pour la recherche de traces de vie:
Que l'on cherche de traces de chimie organique, de composés organiques, où de tout indice pouvant prouver qu'un jour la planète rouge a porté la vie, c'est bien dans une région comme le cratère Jezero qu'il faut chercher.
Le cratère est en effet relié à plusieurs anciens lits de rivières et il aurait même été un lac à deux époques différentes.

Encore le cratère Jezero, avec le site d'atterrissage de Perseverance en jaune

Il est encore hélas un peu tôt pour parler des résultats de la mission Mars 2020.
Une chose est certaine, c'est que si ses échantillons sont ramenés sur terre et qu'il peut aider à percer les secrets de Mars, Perseverance pourrait bien définitivement changer notre regard sur notre voisine.
Pour réaliser cette mission, Perseverance devait, d'ailleurs, effectuer son atterrissage avec la plus petite marge d'erreur pour un Atterrisseur martien.
Pour réaliser cette prouesse, son logiciel de vol ( dérivé de Curiosity ) était capable non seulement d'ajuste la trajectoire pendant la ré-entrée, mais aussi de déterminer lui-même le meilleur site d'atterrissage.
L'atterrissage, justement, se passera de la même façon que Curiosity, avec une grue qui restera en vol grâce à des moteurs-fusées.
Mais comme je le disais en introduction, Techniques Spatiales a parlé à merveille de cette étape cruciale et de son déroulement et je ne peux encore une fois que vraiment vous inciter à aller regarder cette vidéo en complément.
Dans tous les cas, il ne nous reste plus qu'à espérer le meilleur pour le digne héritier de Curiosity, et il ne me reste qu'à vous dire à très bientôt, pour une nouvelle dose d'espace !


Dernière mise à jour le: 01/01/1970 00:00