Le drone hélicoptère a été intégré au rover de la mission Mars 2020
— Actualités du 29 septembre 2019 —
A moins d’un an de la prochaine fenêtre de tir vers la planète Mars, la préparation de la mission Mars 2020 avance à grands pas. Pour rappel, il s’agit d’un rover qui reprend en grande partie l’architecture du rover Curiosity. Sa mission se distingue par le fait que le rover va collecter des échantillons qui doivent normalement être récupérés d’ici une dizaine d’années et être ramenés sur Terre. Autre particularité, la mission embarque aussi un drone hélicoptère, le premier objet plus lourd que l’air qui volera dans une autre atmosphère que celle de la Terre.
Ce drone et sa plateforme de lancement ont été intégrés au rover il y a quelques semaines après avoir passé de nombreux tests. Il est maintenant à l’abri d’une plaque placée sous le ventre du rover Mars 2020. Cela devrait lui permettre de survivre à l’atterrissage par rétrofusées. Une fois que la mission Mars 2020 aura atterri sur la planète Mars, la NASA prendra son temps pour trouver un site de test idéal.
La mission scientifique de cet hélicoptère ne représente en effet pas un grand enjeu, c’est avant tout un démonstrateur de technologie. Si ce premier drone hélicoptère fonctionne bien, l’agence spatiale américaine pourrait en ajouter un à toutes ses missions vers la planète Mars, avec des objectifs scientifiques de plus en plus ambitieux.
Mais faire voler un engin d’1,8 kg dans une atmosphère extrêmement fine et poussiéreuse est un pari hasardeux. L’équipe en charge du drone hélicoptère admet elle-même que c’est une mission à haut risque. Peut-être que les choix techniques (pales contrarotatives, énergie solaire et masse réduite à l’extrême) ne sont pas les bons. La meilleure façon de le savoir est de tester cela en conditions réelles. Le voyage de Mars 2020 vers la planète Mars va démarrer à l’été 2020, et le premier envol du drone hélicoptère aura probablement lieu l’année suivante.
Mars Helicopter Scout, l’hélicoptère qui accompagnera le rover Mars 2020, continue les tests de simulation martienne
— Actualités du 11 juin 2019 —
L’année 2020 sera une année importante pour l’exploration martienne. Trois missions seront lancées vers la planète Mars cette année-là, dont la mission Mars 2020, un rover américain bâti sur les mêmes bases que le rover Curiosity et qui devrait collecter des échantillons destinés à être envoyées sur Terre par une autre mission une dizaine d’années plus tard. Mars 2020 explorera aussi la planète Mars à la recherche de traces d’eau issues du passé, et peut-être même de quelques traces biologiques. La mission Mars 2020 explorera un cratère qui a peut-être accueilli un lac et un delta fluvial pendant une période relativement longue, peut-être assez longtemps pour que la vie puisse émerger.
Mars 2020 explorera cet environnement avec un compagnon. Il y a un an, on apprenait que l’agence spatiale américaine allait ajouter à la mission Mars 2020 un tout petit hélicoptère rechargé par énergie solaire. Cet hélicoptère appelé Mars Helicopter Scout doit effectuer des vols de quelques minutes en reconnaissance du terrain. Ce serait la première fois qu’un engin plus lourd que l’air volera en dehors de la Terre. Ses premiers vols vont devoir faire face à une série de contraintes. Premièrement la gravité est moins forte sur la planète Mars, et il faut aussi s’adapter à une atmosphère bien plus fine que celle de la Terre.
Contrôler l’hélicoptère sera un véritable défi car les communications mettent plusieurs minutes à faire un aller-retour entre la planète Mars et la Terre. L’hélicoptère doit donc être capable d’une grande autonomie. Très léger, il n’embarquera aucun instrument scientifique à part une caméra haute-résolution en couleurs qui enverra de superbes images de la surface de la planète Mars. Le petit hélicoptère de la mission Mars 2020 vient de passer avec succès une série de tests. En janvier, il s’était envolé dans une atmosphère martienne simulée. Le mois dernier, il a subi des tests de vibration et des températures extrêmes. Malgré sa masse d’à peine 2 kg, le petit explorateur semble pouvoir survivre à toutes les maltraitances.
Ce premier hélicoptère est avant tout un démonstrateur de technologie. Si son bilan à la surface de la planète Mars est positif, la NASA pourrait aller plus loin. La planète Mars est une planète parcourue de beaucoup de reliefs. Elle a par exemple la plus haute montagne du système solaire. Ses falaises et ses rochers escarpés ne sont pas toujours accessibles avec des rovers. Ce sont cependant des cibles idéales pour un hélicoptère radiocommandé. L’intégration de tels dispositifs aux futures missions pourrait donc devenir la norme.
Mars Helicopter Scout va continuer ses tests jusqu’à cet été. Il sera alors intégré au rover Mars 2020 en attendant son lancement. D’ici-là, la NASA pourrait aller encore plus loin. On sait que la NASA a un projet de drone à destination de Titan, la plus grande lune de Saturne. Ce serait une atmosphère dans laquelle il faudrait apprendre à voler de manière encore différente. Ce projet est cependant en compétition avec un autre pour devenir la quatrième mission du programme New Frontiers de la NASA. La décision devrait être prise plus tard dans l’année.
La NASA pense à ajouter un hélicoptère à la mission Mars 2020
— Actualités du 8 mai 2018 —
Samedi dernier, à l’ouverture de sa fenêtre de tir, la mission Insight s’est envolée pour Mars à bord d’une fusée Atlas 5. Tout à l’air de s’être déroulé comme prévu et il va falloir maintenant patienter un peu moins de sept mois pour que l’atterrisseur arrive à destination. La Nasa ne perd pas de temps : elle prépare actuellement la mission martienne suivante, un rover qui porte pour le moment le nom de Mars 2020.
Avec Mars 2020, la Nasa va continuer d’exploiter des plateformes qui ont fait leurs preuves sur la planète rouge. Insight reprend l’architecture de la mission Phoenix et le rover Mars 2020 reprendra celle de Curiosity. Mars 2020 pèsera presque une tonne. La Nasa donnera son accord final pour passer à l’assemblage du rover à la fin du mois de mai. Une des dernières décisions à prendre fait l’objet de beaucoup de débats : faut-il ou non ajouter un hélicoptère à la mission ?
L’hélicoptère en question est déjà prototypé depuis quelques années. Il a même réalisé des tests de vol dans un environnement reproduisant les conditions martiennes. C’est un projet indépendant du JPL mais qui a été pensé dès le début pour être capable de se greffer à un rover. L’hélicoptère de Mars 2020 a cependant quelques opposants au sein de l’administration spatiale américaine. On lui reproche d’augmenter le risque de la mission tout en apportant une contribution scientifique minime.
Il s’agit avant tout d’un démonstrateur qui sert de preuve de concept pour des missions futures. Tel que prévu actuellement, hélicoptères serait actif pendant les 30 premiers jours de la mission seulement. Les 30 premiers jours du rover seront eux aussi cruciaux et une partie des équipes préférerait passer la totalité de leur temps à s’occuper de Mars 2020 plutôt qu’à faire des essais de vol dans l’atmosphère martienne.
La taille de ses rotors et son poids plume lui permettront de s’élever dans la fine atmosphère martienne jusqu’à 400 mètres de hauteur. Il n’embarquera qu’une petite batterie rechargée par des cellules photovoltaïques et capables de fournir trois minutes de vol par jour. Sa charge utile sera une caméra haute résolution et un système de communication.
Avec le rover, sa seule mission sera donc de faire de la reconnaissance pour Mars 2020. Sa caméra haute résolution devrait permettre de fournir des images dix fois plus détaillées que les satellites actuellement en orbite autour de Mars. De quoi sélectionner les sites les plus prometteurs pour le rover. D’ici la date de lancement, il reste encore à identifier le site d’atterrissage et à résoudre quelques problèmes techniques comme les fractures qui ont été découvertes sur le bouclier thermique qui doit permettre la rentrée atmosphérique martienne.
La NASA commence la construction du rover Mars 2020
— Actualités du 12 décembre 2017 —
En 2020, trois rovers arriveront sur Mars : un rover chinois, un rover européen et un rover américain. La NASA vient de commencer la construction du rover américain. La NASA repart en grande partie de la plateforme du rover Curiosity qui parcoure Mars depuis l’été 2012. La mission d’exploration du rover Mars 2020 a été créée pour du long terme : le rover Mars 2020 est chargé de collecter des échantillons que la NASA espère faire revenir sur Terre entre cinq ans et dix ans plus tard. Ainsi, une grande partie de la charge utile de la fusée qui emportera le rover sera dédiée à la collecte et au stockage d’échantillons en vue de la mission de retour sur Terre.
Mais le rover Mars 2020, qui pèsera tout de même plus d’une tonne, bénéficiera d’instruments plus performants et d’une mission différente de Curiosity. Par le passé, Curiosity a été chargé de déterminer l’habitabilité de Mars alors que Mars 2020 partira directement à la recherche de traces de vie fossiles. Celles-ci seraient probablement très anciennes. Il est probable que Mars a accueilli de l’eau liquide en abondance autour de 3,7 milliards d’années avant notre ère. Si ces conditions ont permis l’émergence de la vie, peut-être que le rover arrivera à trouver un fossile.Mais les conditions hospitalières de mars ont duré très peu de temps à l’échelle de l’évolution : certainement quelques centaines de millions d’années. Au mieux, Mars 2020 trouvera des microbes ou des bactéries.
Pour remplir sa mission, le rover Mars 2020 procédera lui-même à des analyses sur place. Certains des instruments de Mars 2020 seront beaucoup plus puissants que ceux de Curiosity. Le rover pourrait ainsi détecter un extraterrestre microscopique. La NASA a également équipé le rover d’instruments qui lui permettront de déterminer les échantillons les plus prometteurs pour un retour et une analyse sur Terre. Les radars et les caméras devraient donc aider Mars 2020 à forer les couches les plus intéressantes de la planète rouge. La mission qui doit ramener les échantillons sur Terre n’a pas encore été budgétisée, et il n’est pas sûr que le Congrès américain donne son accord.
Sources
