En quelques années seulement, La prochaine mission du rover martien de la NASA s'envolera vers la planète rouge.

En un clin d'oeil, il ressemble beaucoup à son prédécesseur, le rover Curiosity Mars. Mais il ne fait aucun doute que c'est une machine scientifique gonflée :elle a sept nouveaux instruments, roues redessinées et plus d'autonomie. Une foreuse capturera des carottes de roche, tandis qu'un système de mise en cache avec un bras robotique miniature scellera ces échantillons. Puis, ils seront déposés sur la surface martienne pour un éventuel ramassage par une future mission.

Ce nouveau matériel est en cours de développement au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, Pasadéna, Californie, qui gère la mission de l'agence. Il comprend l'étape de croisière de la mission Mars 2020, qui fera voler le rover dans l'espace, et l'étage de descente, une « grue céleste » propulsée par une fusée qui la fera descendre à la surface de la planète. Ces deux étages ont récemment emménagé dans l'installation d'assemblage des engins spatiaux du JPL.

Mars 2020 s'appuie fortement sur les conceptions de système et le matériel de rechange précédemment créés pour le rover Curiosity du Mars Science Laboratory, qui a atterri en 2012. Environ 85% de la masse du nouveau rover est basée sur ce "matériel patrimonial".

"Le fait qu'une grande partie du matériel ait déjà été conçu - ou même existe déjà - est un avantage majeur pour cette mission, " dit Jim Watzin, directeur du programme d'exploration de Mars de la NASA. "Cela nous fait économiser de l'argent, temps et surtout, réduit les risques."

Malgré ses similitudes avec Mars Science Laboratory, la nouvelle mission a des objectifs très différents. Les instruments de Mars 2020 chercheront des signes de vie ancienne en étudiant un terrain désormais inhospitalier, mais autrefois les rivières et les lacs coulaient, il y a plus de 3,5 milliards d'années.

Pour atteindre ces nouveaux objectifs, le rover dispose d'une suite d'instruments scientifiques de pointe. Il recherchera des biosignatures à l'échelle microbienne :un spectromètre à rayons X ciblera des taches aussi petites qu'un grain de sel de table, tandis qu'un laser ultraviolet détectera la "lueur" des anneaux excités d'atomes de carbone. Un radar à pénétration de sol sera le premier instrument à regarder sous la surface de Mars, cartographier les couches de roche, eau et glace jusqu'à 30 pieds (10 mètres) de profondeur, selon la matière.

Le rover reçoit du matériel Curiosity amélioré, y compris les caméras couleur, un objectif zoom et un laser qui peut vaporiser les roches et le sol pour analyser leur chimie.

"Nos prochains instruments s'appuieront sur le succès de MSL, qui était un terrain d'essai pour les nouvelles technologies, " a déclaré George Tahu, Responsable du programme Mars 2020 de la NASA. "Ceux-ci rassembleront des données scientifiques d'une manière qui n'était pas possible auparavant."

La mission entreprendra également une chasse aux échantillons marathon :l'équipe du rover tentera de forer au moins 20 carottes de roche, et peut-être jusqu'à 30 ou 40, pour un éventuel retour futur sur Terre.

« Que la vie ait jamais existé au-delà de la Terre est l'une des grandes questions auxquelles les humains cherchent à répondre, " a déclaré Ken Farley de JPL, Scientifique du projet Mars 2020. "Ce que nous apprenons des échantillons collectés au cours de cette mission a le potentiel de déterminer si nous sommes seuls dans l'univers."

Le JPL développe également une nouvelle technologie d'atterrissage cruciale appelée navigation relative au terrain. Alors que l'étage de descente approche de la surface martienne, il utilisera la vision par ordinateur pour comparer le paysage avec des cartes de terrain préchargées. Cette technologie guidera l'étape de descente vers des sites d'atterrissage sûrs, corriger son cours en cours de route.

Une technologie connexe appelée le déclencheur de distance utilisera l'emplacement et la vitesse pour déterminer quand tirer le parachute du vaisseau spatial. Ce changement réduira l'ellipse d'atterrissage de plus de 50 pour cent.

"La navigation par rapport au terrain nous permet d'aller sur des sites jugés trop risqués pour Curiosity à explorer, " a déclaré Al Chen de JPL, l'entrée Mars 2020, descente et atterrissage en tête. "La gâchette de portée nous permet d'atterrir au plus près des zones d'intérêt scientifique, économisant des kilomètres - potentiellement jusqu'à un an - sur le trajet d'un rover."

Cette approche visant à minimiser les erreurs d'atterrissage sera essentielle pour guider toute future mission dédiée à la récupération des échantillons de Mars 2020, dit Chen.

La sélection du site a été une autre étape importante pour la mission. En février, la communauté scientifique a réduit la liste des sites d'atterrissage potentiels de huit à trois. Ces trois sites restants représentent des environnements fondamentalement différents qui auraient pu abriter une vie primitive :un ancien lit de lac appelé Jezero Crater; Syrtis nord-est, où les eaux chaudes peuvent avoir interagi chimiquement avec les roches souterraines ; et une possible source d'eau chaude à Columbia Hills.

Les trois sites ont une géologie riche et peuvent potentiellement abriter des signes de vie microbienne passée. Une décision finale sur le site d'atterrissage est encore dans plus d'un an.

"Dans les années à venir, l'équipe scientifique 2020 pèsera les avantages et les inconvénients de chacun de ces sites, " Farley a déclaré. "C'est de loin la décision la plus importante que nous ayons devant nous."