Retour d’échantillons martiens : Boeing propose une solution

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Décollage de la SLS en novembre 2022. Crédits : Michael Cain / Spaceflight Now / Coldlife Photography

La NASA cherche un moyen de récupérer des échantillons de roches de Mars pour moins que les dix milliards de dollars dont l’agence aurait besoin dans le cadre de son propre plan. Le mois dernier, les responsables de mission ont donc lancé un appel à l’industrie pour qu’elle propose des idées. Boeing vient d’en proposer une.

La NASA a besoin d’aide

La mission Mars Sample Return de la NASA, qui cherche à rapporter les premiers échantillons martiens sur Terre, a récemment fait l’objet d’une refonte majeure visant à simplifier son architecture. Initialement conçu avec un rover de récupération dédié et deux atterrisseurs, le plan a été révisé pour s’appuyer directement sur Perseverance, déjà sur place, et ne nécessiter qu’un seul atterrisseur.

Cette approche simplifiée visait à réduire la complexité et les coûts de la mission, tout en garantissant le retour réussi des échantillons martiens sur Terre. Cependant, malgré ces ajustements, le plan de mission reste encore trop coûteux avec un budget estimé désormais à plus de dix milliards de dollars. De plus, cette approche ne permettrait à la NASA de récupérer ses échantillons que d’ici la fin des années 2030, ce qui pourrait potentiellement permettre à la Chine de clôturer sa propre mission avant les Américains.

Face à ces défis, les responsables de la mission ont annoncé le 15 avril dernier leur intention de solliciter des propositions auprès de l’industrie pour des conceptions innovantes. L’objectif est de pouvoir mener la mission dans un délai plus court et pour un budget moins élevé. Boeing est la première entreprise à divulguer des détails sur la manière dont elle tenterait une mission de retour d’échantillons sur Mars.

Un seul lancement

Concrètement, le concept de base de la NASA impliquait jusqu’à présent deux lancements. Un premier lancement devait se charger de lancer un atterrisseur, lui-même équipé d’une petite fusée pour faire décoller les échantillons de fusée de la surface de Mars. Une seconde fusée se chargerait de son côté de lancer un vaisseau spatial européen chargé de rencontrer le porte-échantillons placé en orbite autour de Mars par la petite fusée, puis de le rapporter sur Terre.

Ici, l’architecture proposée par Boeing, le principal maître d’œuvre de la fusée SLS, n’impliquerait qu’un seul vol de sa fusée. Dans le détail, le plan comprend l’envoi d’un gros véhicule à deux étages de 25 tonnes dont l’objectif sera de se poser sur Mars. Un rover serait ensuite déployé pour récupérer les échantillons de Perseverance. Ces échantillons seraient ensuite placés dans le second étage (onze tonnes) doté d’un système d’encapsulation. Ce dernier serait alors capable de décoller de la surface, de rejoindre l’orbite martienne, puis de revenir sur Terre tout seul.

Côté calendrier, une telle mission serait lancée en 2034, atterrirait sur Mars début 2035 et passerait quelques semaines à transférer des échantillons vers la capsule. Ensuite, le véhicule d’ascension serait lancé depuis la planète rouge et remettrait les échantillons entre les mains des scientifiques d’ici la fin de 2035.

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La SLS décolle dans le ciel de Cap Canaveral le 16 novembre 2022. Crédits : Paul Hennessy

Est-ce vraiment raisonnable ?

Cette nouvelle approche paraît donc séduisante sur le papier. En effet, elle permettrait de réduire le nombre de lancements en intégrant l’ensemble des véhicules nécessaires à cette mission dans un seul et même carénage de fusée et de clôturer la mission avant la fin des années 2030.

Néanmoins, ce concept d’un véhicule plus grand va à l’encontre de la réflexion partagée par les responsables de la NASA le mois dernier. L’idée était en effet de développer un atterrisseur plus léger et une fusée plus petite dans le but de réduire la complexité de la mission. En outre, la question du coût est encore non résolue. Cette approche n’a en effet pas encore été évaluée sur le plan financier. Or, l’utilisation de la SLS resterait elle-même coûteuse. En effet, un seul lancement coûterait probablement au moins deux milliards de dollars. Enfin, Boeing n’a aucune expérience directe en tant que maître d’œuvre d’une mission sur Mars.

Pour l’heure, ce n’est ainsi qu’une idée sur le papier. La NASA examinera d’autres propositions au cours de ces prochaines semaines.