L'Europe tente d'atterrir sur Mars depuis 2003, mais aucune des tentatives ne s'est déroulée exactement comme prévu. Il y a quelques mois, le démonstrateur d'atterrissage ExoMars Schiaparelli s'est écrasé à la surface de la planète, perdre le contact avec son vaisseau-mère. Cependant, la mission a été partiellement réussie, fournissant des informations qui permettront à l'Europe et à la Russie de faire atterrir son rover ExoMars sur la planète rouge en 2021.

Aujourd'hui, les ministres européens de la recherche ont finalement accepté de donner à la mission les 400 millions d'euros dont elle a besoin pour aller de l'avant. L'enjeu est de taille car le rover est prêt à percer de manière unique sous la dure surface martienne pour rechercher des signes du passé, voire présent, la vie. Avec le meilleur de l'effort humain, nous devons apprendre, réessayez et n'abandonnez pas. En tant que chef de l'équipe internationale de caméra panoramique sur le rover, qui fournira entre autres un contexte géologique et atmosphérique de surface pour la mission, Je suis l'un des nombreux scientifiques qui travaillent très dur pour que cela fonctionne. PanCam est l'un des neuf instruments de pointe qui nous aideront à analyser des échantillons de sous-sol.

La raison pour laquelle il est si difficile d'atterrir sur Mars est que la pression atmosphérique est faible, moins de 1% de la pression à la surface de la Terre. Cela signifie que toute sonde descendra très rapidement à la surface, et doit être ralenti. Quoi de plus, l'atterrissage doit être effectué de manière autonome car le temps de trajet léger depuis la Terre est de trois à 22 minutes. Ce retard de transmission signifie que nous ne pouvons pas diriger le processus rapide depuis la Terre. La NASA et la Russie ont eu leurs propres problèmes avec les atterrissages dans le passé, avant les succès spectaculaires avec les missions américaines Viking, Éclaireur, Esprit, Opportunité, Phénix et curiosité.

Leçons apprises

La première tentative de l'Europe d'atterrir sur Mars était avec Beagle 2 le jour de Noël 2003. Jusqu'à récemment, la dernière fois que nous avions vu l'atterrisseur était le 19 décembre, 2003 - photographié peu après la séparation du vaisseau-mère Mars Express. Mars Express lui-même a été un énorme succès, entrant en orbite le 25 décembre de la même année et opérant depuis. Il a révolutionné notre connaissance de Mars avec des images stéréo, cartographie minérale, études de plasma s'échappant de l'atmosphère de la planète et première détection de méthane.

Récemment, l'atterrisseur Beagle 2 a été photographié par Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA à la surface - incroyablement proche du succès, avec un seul des quatre panneaux solaires non déployé. Malheureusement, l'antenne de communication était sous ce panneau vital, empêchant les communications avec Mars Express et la Terre. Beagle 2 a probablement fonctionné pendant un jour ou deux au moins, et a peut-être pris son premier panorama avec notre système de caméra stéréo et son miroir escamotable.

Puis, le 19 octobre de cette année, Schiaparelli a tenté d'atterrir. En utilisant les leçons apprises de Beagle, des données détaillées ont été transmises pendant la descente, après la séparation du vaisseau-mère ExoMars Trace Gas Orbiter. Les premières pièces ont été couronnées de succès - nous savons que les tuiles de protection thermique ont fait leur travail lors de l'entrée dans la fine atmosphère de Mars, et que le parachute s'est déployé comme prévu.

Mais alors, un mouvement de rotation inattendu a été détecté pour des raisons inconnues, le parachute a été éjecté tôt et les rétro-roquettes ont été tirées brièvement. Malgré les mesures altimétriques et de vitesse, l'ordinateur de contrôle de bord est devenu confus (saturé) au cours d'une seconde longue période et a pensé que Schiaparelli avait déjà atteint la surface. Malheureusement, l'engin mesurait encore 3,7 km de haut, les rétro-roquettes se sont éteintes tôt et Schiaparelli est tombé à la surface – impactant à plus de 300 km/h. Plus de leçons apprises, à la dure. Comme les contrôleurs savent maintenant exactement ce qui s'est passé, ils utilisent les données transmises pour déterminer pourquoi et comment éviter que cela ne se reproduise.

Pendant ce temps, le Trace Gas Orbiter est entré avec succès sur l'orbite de Mars. La semaine dernière, il a envoyé ses premières images et données incroyablement prometteuses de sa première rencontre rapprochée avec Mars. Son orbite finale sera une orbite circulaire de 400 km à atteindre en mars 2018. Cela impliquera une étape délicate, processus de freinage sans carburant appelé "aérofreinage" (qui consiste à faire glisser le vaisseau spatial à travers le sommet de l'atmosphère afin d'utiliser la friction des molécules de gaz pour le ralentir).

La mission du vaisseau spatial est d'en savoir plus sur les surprenants gaz traces, y compris le méthane. Le méthane ne devrait pas être présent dans l'atmosphère de Mars, comme il est brisé par la lumière du soleil dans des dizaines à des centaines d'années, il doit donc y avoir une source là-bas maintenant. Les options possibles sont toutes les deux passionnantes - il peut s'agir d'une activité géothermique ou de formes de vie microbiennes.

A la recherche de la vie

Le rover lui-même est le joyau de la couronne du programme ExoMars, lancement prévu en 2020 et arrivée en 2021. Il existe des similitudes et des différences avec les systèmes d'atterrissage antérieurs, qui utilisera à nouveau les enseignements tirés des missions précédentes.

Le rover dispose d'une foreuse unique qui recueillera des échantillons jusqu'à deux mètres sous la dure surface martienne. C'est 40 fois plus profond que tout ce qui est prévu – le rover Curiosity ne peut percer que cinq centimètres. C'est en dessous que la lumière ultraviolette et d'autres rayonnements de notre soleil et de notre galaxie - qui sont nocifs pour la vie - peuvent atteindre. C'est la plus probable de toutes les missions prévues pour enfin répondre à la question de savoir s'il y a eu, ou même est, vie sur Mars.

Les sites d'atterrissage possibles ont été réduits par des contraintes d'ingénierie, mais d'un certain nombre de possibilités, il en reste maintenant trois - Oxia Planum, Mawrth Valles et Aram Dorsum. Aux deux premiers d'entre eux, les données de l'orbite montrent des signes d'argiles riches en eau (phyllosilicates), et le dernier comprend un ancien canal et des dépôts sédimentaires – signes de l'érosion hydrique passée. Les options seront encore plus restreintes dans les prochains mois.

La mission est l'une des plus excitantes dans la recherche de la vie au-delà de la Terre. Avec la lune de Jupiter Europe et le satellite de Saturne Encelade, Mars est l'un des meilleurs endroits à regarder. De plus, la progression du développement du matériel est bonne, avec l'industrie et le milieu universitaire repoussant les frontières de la technologie, poursuivre le travail d'équipe international nécessaire à la construction et au fonctionnement de la mission, et apprendre à travailler dans des salles ultra-propres pour éviter de contaminer Mars avec des spores terrestres.

Nous apprenons du passé et planifions pour l'avenir. L'exploration spatiale est difficile, en particulier sur Mars, et nous ne devons jamais abandonner. La mission rover ExoMars jouera un rôle clé à l'échelle internationale dans l'exploration de Mars, et en utilisant les leçons du passé, nous sommes prêts à trouver la réponse à l'une des questions les plus importantes de l'humanité :sommes-nous seuls dans l'univers ? Notre rover pourrait bien trouver la réponse.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.