Exploration

Mars Sample Return : la NASA cherche des alternatives

Publié le 17 avril 2024

Le programme de retour d’échantillons martiens que la NASA mène avec l’ESA souffre de retards et d’un budget jugé trop élevé. L’agence américaine a lancé un appel à idées pour des alternatives, quitte à ramener moins d’échantillons.

Le progrès des instruments embarqués à bord des atterrisseurs martiens a beau être remarquable, rien ne peut remplacer l’étude d’échantillons de la planète rouge au sein de laboratoires sur Terre afin de mieux comprendre le quatrième monde du Système solaire. Ceci car les moyens terrestres ne sont pas fortement contraints (en volume et puissance électrique disponible par exemple) comme ceux qui partent dans un engin spatial. Il n’est donc pas étonnant que Mars Sample Return soit considéré comme une priorité scientifique…

Audio : écoutez la rubrique Toulouse Capitale des Etoiles sur les alternatives à la mission Mars Sample Return (3:31 mn)

Trop cher et trop tard

Sur Mars, le rover Perseverance de la NASA recueille des échantillons dont certains sont stockés dans des tubes scellés de 15 cm de long. Mars Sample Return (MSR) consiste en plusieurs engins chargés d’en ramener sur Terre, le voyage de retour se faisant à l’aide du Earth Return Orbiter (ERO) fourni par l’Agence Spatiale Européenne (ESA). Toutefois, l’architecture MSR implique d’autres véhicules très complexes, dont un atterrisseur doté de la fusée qui enverra les échantillons sur orbite, là où ils seront capturés par l’ERO. Mais même aménagé, le scénario de la mission reste coûteux au point d’avoir provoqué une crise budgétaire aboutissant à des licenciements au Jet Propulsion Laboratory de la NASA. De plus, la date de l’arrivée des échantillons (au départ 2030) s’en est trouvée repoussée, au point de soulever des inquiétudes de la part d’élus mécontents de voir la Chine capable de devancer les États-Unis avec leur future mission Tianwen-3.

Lors d’une réunion du 15 avril, Bill Nelson, l’administrateur de l’agence américaine a résumé plutôt sèchement le double problème : «Au final, 11 milliards de dollars est trop cher et ne pas avoir un retour des échantillons avant 2040 est inacceptablement trop long». Bref, MSR apparaît trop cher et trop en retard.

Illustration résumant le concept principal de MSR. Perseverance apporte à un atterrisseur les échantillons de Mars (éventuellement assisté d’un hélicoptère dérivé d’Ingenuity si besoin). De cet atterrisseur, décolle une petite fusée chargée de placer la précieuse cargaison sur orbite martienne où le véhicule européen ERO l’attrapera au vol avant de les ramener vers la Terre.
© NASA/JPL-Caltech

Un des 10 tubes contenant des échantillons martiens posés au sol par Perseverance début 2023. La NASA est prête à examiner des idées de missions moins chères et plus rapides qui ne se concentrent que sur ceux-ci.
© NASA/JPL-Caltech/MSSS

Appel à idées

Le lendemain de cette réunion, le 16 avril, la NASA lançait officiellement un appel à idées intitulé «Rapid Mission Design Studies for Mars Sample Return» (études pour un concept de mission rapide de retour d’échantillons martiens). Les propositions sont demandées d’ici le 17 mai prochain ! Celles qui sont retenues recevront jusqu’à 1,5 million de dollars d’aide et un rapport sur celles-ci est attendu 5 mois plus tard en octobre.

Pour aller plus vite et moins cher, la NASA est prête à renoncer à l’objectif de ramener 30 tubes d’échantillons, la limite inférieure étant de 10, y compris ceux déjà déposés sur le sol martien (par sécurité) par Perseverance début 2023. En revanche, ne sera toléré aucun manquement aux règles de protection planétaire (l’engin qui se posera sur Mars devra respecter les exigences de stérilité habituelle) ni à celles visant à garantir que les échantillons ne contamineront pas l’environnement terrestre à leur retour.