Faire décoller les échantillons de Perseverance ne sera pas simple. Pour opérer, les ingénieurs conçoivent un système de ressort capable d’élancer une petite fusée dans les airs. La gravité martienne ne représentant qu’un tiers de celle de la Terre, le moteur aura en effet ainsi plus de temps pour s’enflammer avant de retomber au sol.
La NASA et l’Agence spatiale européenne collaborent dans le cadre d’une mission nommée Mars Sample Return qui vise à rapporter sur Terre des échantillons de la planète rouge. La première étape de ce long processus est en cours avec le travail de Perseverance. Ce dernier est chargé de mettre plusieurs dizaines d’échantillons sous scellé dans de petits tubes en forme de cigare.
D’ici une décennie, un nouvel atterrisseur se posera sur Mars. Un petit rover sera ensuite libéré pour aller chercher ces tubes et les placer dans une petite fusée installée sur une plate-forme dédiée. En l’état, celle-ci ne pourra pas allumer ses moteurs directement. Le but sera donc de la lancer dans les airs à la manière d’un ballon de football américain. Les moteurs de la fusée s’enflammeront alors, la propulsant en orbite martienne.
Un tel système de « lancement à froid » n’est pas sans précédent. Les missiles Peacekeeper de l’US Air Force, en service de 1987 à 2005, étaient en effet éjectés par un générateur de vapeur avant l’allumage de leur moteur à une altitude de 45 à 100 mètres. L’approche est également comparable aux lancements de missiles standards depuis un avion de chasse. En revanche, opérer de cette manière sur une autre planète sera une grande première.
Une année pour opérer
Le mois dernier, la NASA a jeté son dévolu sur la société aérospatiale américaine Lockheed Martin pour développer cette fusée, nommée Mars Ascent Vehicle (MAV). Les ingénieurs de la société travaillent déjà d’arrache-pied pour concevoir les composants du MAV qui devront surmonter de multiples défis propres à cette mission unique en son genre. La gravité de la planète rouge, qui ne représente qu’un tiers de celle de la Terre, est un facteur. La mince atmosphère de Mars, cent fois plus ténue que celle de la Terre, en est un autre.
Un autre défi majeur sera de s’assurer que le carburant à base d’aluminium utilisé par les systèmes de propulsion du MAV, fourni par la société aérospatiale américaine Northrop Grumman, ne gèle pas. Les températures à la surface de Mars descendent en effet à -60 °C. L’atterrisseur devra donc réchauffer le MAV, probablement en utilisant des radiateurs électriques à énergie solaire à l’intérieur d’une cartouche isolée.
Selon les ingénieurs, cette approche devrait permettre à la petite fusée de s’attarder à la surface jusqu’à une année terrestre. Autrement dit, les ingénieurs auront douze mois maximum pour aller récupérer les échantillons, les placer dans la fusée et décoller.
La NASA devra également s’assurer que le MAV atterrisse pendant l’été local (pour éviter les tempêtes de poussière), pas très loin de Perseverance, et dans une zone relativement plane et sans rochers. Le site sera choisi dans les années à venir.
Des tests sont en cours
Enfin, le système de lancement baptisé VECTOR, ou Vertically Ejected Controlled Tip-Off Release, sera conçu pour propulser le MAV dans les airs à environ cinq mètres par seconde, avec une inclinaison d’environ 45 degrés, en utilisant une force comparable à une forte coup de poing humain. La fusée allumera ensuite son moteur environ une seconde après le lancement. Avec un peu de chance, Perseverance sera toujours opérationnel et observera ce tout premier lancement martien à distance pour notre plus grand plaisir.
Pour l’heure, les essais se poursuivent. L’équipe du JPL assure avoir déjà effectué 23 lancements tests avec des câbles attrapant la fusée en l’air. Elle espère en effectuer encore le double afin que le système soit prêt pour son lancement vers Mars en 2028.
Si tout se passe bien, une fois orbite à environ 400 kilomètres au-dessus de la planète, une sonde de construction européenne rejoindra la petite fusée (environ trois mètres de haut) dans le but de récupérer sa capsule d’échantillons. Celle-ci rejoindra ensuite la Terre, probablement au début des années 2030. Dès lors, les analyses pourront commencer. Ces travaux, menés dans plusieurs laboratoires spécialisés, pourraient alors nous révéler les premières preuves de vie extraterrestre.
