Mars, planète européenne en 2016

Photo prise par l'orbiteur de la mission ExoMars le 22 novembre 2016 du bord d'un cratère sans nom situé au nord du cratère Da Vinci, près de l'équateur de Mars. Le cliché a été pris par la caméra Colour and Stereo Surface Imaging System (CaSSIS) à bord du Trace Gas Orbiter (TGO). Crédit : ESA/Roscosmos/ExoMars/CaSSIS/UniBE

La fin de 2016 marque l’épilogue d’une année européenne pour Mars, avec la mission ExoMars qui a vu une seconde sonde de l’ESA se mettre en orbite autour de la planète, et un atterrisseur, Schiaparelli, atteindre son sol.

Après le report de la mission américaine InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) à 2018, la mission ExoMars de l’Agence spatiale européenne s’est retrouvée seule à naviguer vers la planète rouge dans la fenêtre de tir de 2016.
Lancée le 14 mars par une fusée russe Proton depuis le cosmodrome de Baïkonour (Kazakhstan), dans le cadre d’un partenariat avec l’agence spatiale russe Roscosmos, la sonde La sonde spatiale d’une masse de plus de 4 tonnes est arrivée en vue de sa cible début octobre.

Lancement de la mission ExoMars le 14 mars 2016 à l’aide d’une fusée Proton-M du centre spatial de Baïkonour, dans le Kazakhstan Crédit : ESA–Stephane Corvaja, 2016

Le 16 octobre, le petit atterrisseur de la sonde, Schiaparelli, se séparait de l’orbiteur, Trace Gas Orbiter (TGO). Puis, le 19, ce dernier s’insérait en orbite autour de la planète pour en étudier les gaz de l’atmosphère à l’état de traces, et en particulier le méthane pour tenter de déterminer s’il est d’origine biologique, ce qui signalerait la présence d’une vie microbienne.
Le TGO rejoignait ainsi la sonde européenne Mars Express qui, depuis son insertion en orbite le 25 décembre 2003, recueille des données sur la surface, l’atmosphère, l’ionosphère et le sous-sol de la planète.

Représentation de la sonde européenne Mars Express, dont le radar MARSIS a fourni des preuves laissant penser à la présence d'un ancien océan sur Mars. Le radar a été déployé en 2005 et a depuis recueilli des données sur le sous-sol de la planète. Crédit : ESA, C. Carreau

Représentation de la sonde européenne Mars Express, dont le radar MARSIS a fourni des preuves laissant penser à la présence d’un ancien océan sur Mars. Le radar a été déployé en 2005 et a depuis recueilli des données sur le sous-sol de la planète.
Crédit : ESA, C. Carreau

L’atterrisseur expérimental Schiaparelli, qui devait permettre en se posant sur Mars de valider les techniques de rentrée atmosphérique et d’atterrissage sur la planète, a de son côté plongé dans l’atmosphère martienne le même jour, le 19 octobre.
Après une descente de 6 minutes vers la surface, le contact a été perdu peu avant que l’atterrisseur, une capsule de 2,40 m de diamètre, ne touche le sol. Plusieurs hypothèses étaient alors rapidement évoquées : une chute d’une hauteur comprise entre 2 et 4 kilomètres, soit un impact à une vitesse supérieure à 300 km/h, ou l’explosion des réservoirs d’ergols des propulseurs au moment de l’impact.
Le 20 octobre, des photos du site d’atterrissage prévu, Meridiani Planum, prises par la sonde américaine MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) montraient deux points, un lumineux et un sombre. Le premier correspondrait au parachute (diamètre de 12 m) utilisé dans la deuxième étape de la descente de Schiaparelli, et le second, situé à 1 km au nord, marquerait l’impact du module. Ils se situent à 353.79 degrés de longitude est et 2,07 degrés de latitude sud sur Mars.
Jusqu’à présent, seuls les Américains ont réussi à poser, et à faire fonctionner, des engins sur Mars. Les Russes en ont posé un qui a transmis quelque 20 secondes (Mars 3 en 1971), et les Européens ont eu un demi succès en 2003 avec l’atterrisseur Beagle 2, de conception britannique. Il a touché le sol mais n’a pas donné signe de vie.

Photo du site d'atterrissage de l'atterrisseur Schiaparelli prise le 20 octobre 2016 par la sonde américaine Mars Reconnaissance Orbiter. L'un des points, lumineux, correspondrait au parachute de 12 m de diamètre qui a ralenti la descente de Schiaparelli. L'autre tache, située à 1 km au nord de la première, serait le point de chute du module lui-même. Crédit : NASA/JPL-Caltech/MSSS

Photo du site d’atterrissage de l’atterrisseur Schiaparelli prise le 20 octobre 2016 par la sonde américaine Mars Reconnaissance Orbiter. L’un des points, lumineux, correspondrait au parachute de 12 m de diamètre qui a ralenti la descente de Schiaparelli. L’autre tache, située à 1 km au nord de la première, serait le point de chute du module lui-même.
Crédit : NASA/JPL-Caltech/MSSS

L’orbiteur TGO, qui dispose de plusieurs instruments (spectromètres, caméras, détecteurs de neutrons…), a déjà pris pour sa part de nombreuses photos, dont les premières alors que la sonde se trouvait à proximité du canyon Valles Marineris et des grands volcans martiens dont Arsis Mons.
Il évolue actuellement sur une orbite elliptique de 98.000 km d’apogée et 310 km de périgée. Il se prépare désormais à des manœuvres d’aérofreinage qui l’amèneront sur une orbite circulaire à une altitude de 400 km pour y mener sa mission scientifique, prévue jusqu’en 2022. Les manœuvres, dont la première pour atteindre une inclinaison de l’orbite à 74 degrés, seront commandées du centre de contrôle de Darmstadt (Allemagne).

Photo prise le 22 novembre 2016 par la caméra Colour and Stereo Surface Imaging System (CaSSIS) de l'orbiteur TGO de la mission ExoMars. Il s'agit d'une bande de 25 km de large d'une structure appelée Arsia Chasmata, située sur le flanc du volcan Arsia Mons. Cette formation est d'origine volcanique. Crédit : ESA/Roscosmos/ExoMars/CaSSIS/UniBE; mosaicking tool: AutoStitch (University of British Columbia)

Photo prise le 22 novembre 2016 par la caméra Colour and Stereo Surface Imaging System (CaSSIS) de l’orbiteur TGO de la mission ExoMars. Il s’agit d’une bande de 25 km de large d’une structure appelée Arsia Chasmata, située sur le flanc du volcan Arsia Mons. Cette formation est d’origine volcanique. Crédit : ESA/Roscosmos/ ExoMars/CaSSIS/UniBE; mosaicking tool: AutoStitch (University of British Columbia)

Il devra également servir de relais de télécommunications pour les atterrisseurs posés sur Mars. Il a ainsi réussi en novembre un test pour la transmission de données des deux robots américains Opportunity et Curiosity.
Mais surtout, il devra servir de relais pour la mission conjointe Europe – Russie ExoMars 2020, qui verra l’atterrissage en avril 2021 d’un gros robot de 300 kilos sur la planète rouge. Celui-ci effectuera entre autres des forages jusqu’à 2 m de profondeur pour tenter de découvrir des traces de vie passée.
Le Conseil ministériel de l’ESA a en effet mis un point d’orgue à cette année martienne de l’Europe en entérinant le 1er décembre dernier à Lucerne (Suisse) la poursuite du programme ExoMars 2020.

Le futur robot de la mission ExoMars 2020 dans le parc de Stevenage (Royaume Uni) simulant la surface de la planète Mars Crédit : Airbus Defence and Space 2014

Le futur robot de la mission ExoMars 2020 dans le parc de Stevenage (Royaume Uni) simulant la surface de la planète Mars
Crédit : Airbus Defence and Space 2014

Pour cette mission, le Centre national d’études spatiales (Cnes) et des laboratoires français fourniront entre autres deux instruments du véhicule : MicrOmega, un spectromètre capable de faire des images dans le visible et l’infrarouge, et WISDOM, un radar pour étudier le proche sous-sol.