Ingenuity réussit le premier survol de Mars

Photo en noir et blanc de Mars prise par l'hélicoptère Ingenuity

Le mini hélicoptère Ingenuity, déposé à la surface de Mars par le robot Perseverance de la Nasa, a réussi lundi 19 avril le premier survol de la planète rouge, ouvrant des perspectives remarquables pour l’exploration de l’astre.

 

Photo en noir et blanc de Mars prise par l'hélicoptère Ingenuity

Photo en noir et blanc de Mars prise par l’hélicoptère Ingenuity lors de son premier survol de la planète le 19 avril 2021
Crédit : NASA

 

Photo Ingenuity

Photo de l’hélicoptère de la Nasa Ingenuity prise sur Mars par la caméra Hazard du rover Perseverance le 4 avril 2021
Crédit : NASA/JPL-Caltech

« Go Ingenuity », s’est exclamé Mimi Aung, coordinatrice de l’équipe responsable de la conception du petit hélicoptère, alors que les images prises par l’astromobile Perseverance montraient Ingenuity s’élevant au-dessus de son aire de décollage de 10 m sur 10 pour un vol de quelques secondes. L’engin devait monter à 3 m au-dessus du sol, dans une atmosphère d’une densité équivalant à 1% de celle sur Terre. Après s’être stabilisé quelques secondes, le drone devait redescendre et se poser sur ses quatre pieds.

« Les données altimétriques confirment qu’Ingenuity a effectué le premier vol d’un engin motorisé sur une autre planète », a lancé Mimi Aung depuis la salle de contrôle, sous les applaudissements de son équipe.

 

Chorégraphie sur Mars

 

Le drone est arrivé sur Mars le 18 février dernier. Il était alors fixé à l’astromobile Perseverance qui s’est posé dans le cratère Jezero, où s’étendait il y a quelque trois milliards d’années un lac propice à l’apparition de la vie. Le rover avait déposé le petit hélicoptère sur le sol le 4 avril, avant de s’éloigner pour lui permettre d’alimenter ses panneaux solaires en énergie, et ne pas risquer d’être endommagé lors du vol. Ingenuity avait ensuite réussi la plupart des tests visant à vérifier son bon fonctionnement, à commencer par sa résistance à des températures de moins 90 degrés Celsius pendant la nuit et la bonne marche de ses rotors.

Mais la veille de la date initiale prévue pour le vol, le 11 avril, un dysfonctionnement était apparu dans la chaîne de commandement informatique, obligeant la Nasa à réinitialiser les systèmes.

 

Selfie pris par le rover de la Nasa Perseverance avec le mini hélicoptère Ingenuity, situé à 3,9 m de distance. Image prise par la caméra Watson située sur le bras robotique, le 6 avril 2021, 46e jour martien de la mission.
Crédit : NASA/JPL/MSS

 

Il y a près d’un quart de siècle : premier robot mobile sur Mars

robot Sojourner

Le petit robot Sojourner devant le rocher Yogi lors de la mission Mars Pathfinder de la Nasa en été 1997
Crédit : IMP Team, JPL, NASA

Ce premier vol a eu lieu près de 24 ans après une première révolution pour l’exploration de la planète : l’arrivée avec la mission Mars Pathfinder, le 4 juillet 1997 à Ares Vallis, dans la région de Chryse Planitia, du premier robot mobile, Sojourner. Il fut le précurseur de toute une série d’astromobiles, dont Perseverance et son instrument français, le Supercam, qui ont permis à l’homme de se déplacer à la surface de Mars par robot interposé. Cette capacité a permis de faire des découvertes essentielles pour la connaissance de l’astre.

 

Ingenuity : un appareil de démonstration technologique

Photo prise le 3 avril par le mini hélicoptère Ingenuity

Photo prise le 3 avril par le mini hélicoptère Ingenuity avec sa caméra couleur, sous l’astromobile Perseverance, après avoir été déposé sur le sol de Mars
Crédit : Nasa/JPL-CaltechNASA/JPL

Appareil de démonstration technologique, Ingenuity ne dispose d’aucun instrument scientifique à son bord. Il possède deux caméras, une permettant d’effectuer des prises de vue en couleur, l’autre en noir et blanc.

D’une hauteur de 49 cm posé sur ses quatre pieds, le drone d’une masse de 1,8 kilogrammes sur Terre et dont le fuselage fait 13,6 cm sur 19,5 cm, dispose de deux rotors contrarotatifs (tournant en sens contraire) avec deux hélices superposées. Il mesure 1,2 m d’un bout à l’autre de ses pales, en fibre de carbone.

Après ce premier vol, le mini hélicoptère devait effectuer d’autres tests – jusqu’à 5 – pendant les quelque 31 jours terrestres (30 jours martiens, ou sols) de sa mission, atteignant des altitudes plus élevées et se déplaçant latéralement.

Les clichés qu’il prendra permettront aux scientifiques de diriger Perseverance vers des zones ou des roches qui paraîtront aux scientifiques dignes d’intérêt.

 

Un vol à haut risque

Le vol d’Ingenuity comportait de nombreuses inconnues. La première était la capacité de l’engin à s’élever étant donné la très faible de densité de l’atmosphère de Mars, et donc la très faible portance de l’air.

Mais l’atterrissage posait également un double problème.

D’abord, les turbulences provoquées par l’air soulevé par les pales risquant de déstabiliser le drone, le choix avait été fait de stopper les moteurs alors qu’il se trouvait encore à un mètre du sol. Et de le laisser tomber en chute libre, avec une vitesse verticale à l’atterrissage de 1m/s. D’où l’importance de s’assurer que les pieds soient capables de résister au choc.

Ensuite, il fallait que la zone où il allait se poser soit assez plate, et dépourvue de pierres risquant de le faire basculer. Les responsables du vol avaient dirigé l’astromobile Perseverance vers un carré de 10 m sur 10 m répondant à ces impératifs avant qu’il ne dépose Ingenuity sur le sol.

 

La zone d’envol retenue pour Ingenuity

La zone d’envol retenue pour Ingenuity. Photo réalisée depuis l’orbite par la caméra HiRISE de la sonde Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA
Crédit : Cité de l’espace/NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

 

Les frères Wright sur Mars

Pour ce premier vol d’un engin motorisé sur une autre planète que la Terre, la Nasa a voulu rendre hommage aux frères Orville et Wilbur Wright, qui ont fait décoller un avion le 17 décembre 1903 depuis les dunes de Kitty Hawk en Caroline du Nord : un petit morceau de tissu de leur aéronef, le Flyer,  est fixé sur Ingenuity.

Déjà, en 1969, les premiers hommes à avoir posé le pied sur la Lune lors de la mission Apollo 11, Neil Armstrong et Buzz Aldrin, avaient dans leurs bagages un petit morceau de bois provenant de l’ossature de cet appareil.

Photo de l’envol historique du Flyer des frères Wright

Photo de l’envol historique du Flyer des frères Wright le 17 décembre 1903 avec Orville comme pilote et allongé. Sur le côté, Wilbur vient de lâcher l’aile qu’il tenait pendant le début du décollage pour aider à l’équilibre latéral de la machine
Crédit : Librairie du Congrès (domaine public)

 

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