Retour d’échantillons martiens : Airbus travaille sur le rover - Cité de l'Espace

Retour d’échantillons martiens : Airbus travaille sur le rover

Retour d’échantillons martiens : Airbus travaille sur le rover

La NASA et l’Agence Spatiale Européenne (ESA) ambitionnent de ramener sur Terre du sol et des roches prélevés sur Mars. L’industriel Airbus étudie le Sample Fetch Rover qui sera chargé de récupérer les précieux échantillons.

Mars est la planète sur laquelle nous avons envoyé le plus d’explorateurs robotiques. Toutefois, si les instruments d’analyse amenés à cette occasion s’avèrent remarquables, ils obéissent à des contraintes sévères en terme de masse, de volume ou de consommation électrique. Ils ne peuvent donc égaler ce qu’il est possible de faire au sein de laboratoires terrestres. C’est pourquoi on réfléchit depuis des années à la manière de ramener sur Terre des échantillons du sol et des roches de Mars. Et cette logique a même commencé !

Une mission en plusieurs étapes

Destination complexe à atteindre, la planète rouge est tout aussi exigeante lorsqu’il s’agit d’en repartir. Pour faire d’une mission dite Mars Sample Return (retour d’échantillons martien) une réalité, la NASA et l’Agence Spatiale Européenne (ESA) ont conçu une logique en plusieurs étapes. La première consiste à prélever les échantillons sur Mars, puis à les préparer afin de les déposer au sol, là où un autre engin ira les chercher. Avenir lointain ? Non, car en fait, le rover chargé de la première étape, celle de prélèvement, décollera cet été le 20 juillet (le créneau de départ s’étend jusqu’au 11 août). Il s’agit de Perseverance, celui de la mission Mars 2020 de la NASA. La vidéo ci-dessous de l’agence américaine explique la fonction dite «sampling caching system».

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Ce mécanisme complexe donne à Perseverance la capacité de mettre de côté des échantillons du sol ou de roches dans 43 tubes qui seront hermétiquement scellés. Le rover de la NASA dispose d’un endroit de stockage, mais le but est d’en déposer jusqu’à 36  soigneusement choisis par les scientifiques sur la surface de Mars à un moment de sa mission. Entrera alors en scène un autre rover appelé Sample Fetch Rover chargé d’aller les chercher pour entamer le voyage vers la Terre. Logique, car en anglais «fetch» signifie «aller chercher».

Airbus étudie le Sample Fetch Rover

Le Sample Fetch Rover arrivera sur Mars lors d’une mission NASA séparée de celle de Perseverance. La coopération entre l’agence américaine et l’ESA fait que ce rover sera européen et, le 16 juin dernier, Airbus a obtenu le contrat d’étude de celui-ci.

Scénario de base du Mars Sample Return. Tout d’abord, «Mars 2020 mission» (tout à gauche) amène sur la planète rouge Perseverance doté de la capacité de sceller des échantillons dans des tubes et de les déposer au sol. Puis «Sample Retrevial Lander Mission» décolle. Son Sample Fetch Rover (européen) récolte les tubes laissés par Perseverance et les transporte vers un petit lanceur chargé de les mettre sur orbite autour de Mars. La troisième étape impliquée est européenne et il s’agit de «Earth Return Orbiter Mission». Cet engin interceptera les échantillons précédemment placés sur orbite martienne afin de les ramener sur Terre. L’ensemble de ces 3 étapes pourrait être menée d’ici 2031.<br /> Crédit : ESA-K. Oldenburg

Scénario de base du Mars Sample Return. Tout d’abord, «Mars 2020 mission» (tout à gauche) amène sur la planète rouge Perseverance doté de la capacité de sceller des échantillons dans des tubes et de les déposer au sol. Puis «Sample Retrevial Lander Mission» décolle. Son Sample Fetch Rover (européen) récolte les tubes laissés par Perseverance et les transporte vers un petit lanceur chargé de les mettre sur orbite autour de Mars. La troisième étape impliquée est européenne et il s’agit de «Earth Return Orbiter Mission». Cet engin interceptera les échantillons précédemment placés sur orbite martienne afin de les ramener sur Terre. L’ensemble de ces 3 étapes pourrait être menée d’ici 2031.
Crédit : ESA-K. Oldenburg

Le Sample Fetch Rover aura donc pour rôle de ramasser les tubes semés par Perseverance tel un «petit Poucet». Pour l’ESA, Airbus doit concevoir un rover dont la priorité sera la vitesse de déplacement puisque 200 m par jour sont envisagés afin de parcourir 15 km en 6 mois. Un bras robotique servira à saisir les échantillons laissés au sol. Ci-dessous, une vidéo ESA montrant ce Sample Fetch Rover.

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On notera qu’on évoque ici un engin mobile de taille assez importante puisque l’illustration d’Airbus ci-dessous montre qu’il est aussi gros qu’une voiture de type citadine.

Doté de 4 roues, le Sample Fetch Rover est ici comparé en taille à une voiture. Crédit : Airbus

Doté de 4 roues, le Sample Fetch Rover est ici comparé en taille à une voiture.
Crédit : Airbus

Une fois les échantillons ramassés, le rover européen les amènera à la plateforme d’atterrissage grâce à laquelle il est arrivé sur la planète rouge. Cette plateforme héberge un petit lanceur. Un mécanisme robotique assurera le transfert des tubes contenant sol et roches depuis le rover jusque dans une capsule que le petit lanceur placera sur orbite. Cette capsule aura la taille d’un ballon de basket.
Cependant, le petit lanceur n’aura pas la puissance requise pour envoyer les échantillons directement vers la Terre. Il faudra donc une troisième mission, de l’ESA, au cours de laquelle une sonde ira récupérer le «ballon de basket» sur orbite martienne avant d’entamer le trajet vers notre planète.

La vidéo de l’ESA ci-dessous résume toutes les étapes de Mars Sample Return.

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Vous noterez que cette vidéo de 2018 montre un Sample Fetch Rover doté de 6 roues. Le concept actuel fait bien appel à 4 roues plus grandes afin de (nous citons Airbus) «garantir la vitesse et performance requises pour atteindre les tubes et les rapporter dans le temps imparti au lanceur».