Cette illustration montre le vaisseau spatial MAVEN et le limbe de Mars. Crédit :Goddard Space Flight Center de la NASA
La mission MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) de 4 ans de la NASA se lance aujourd'hui dans une nouvelle campagne pour resserrer son orbite autour de Mars. L'opération réduira le point le plus élevé de l'orbite elliptique du vaisseau spatial MAVEN de 3, 850 à 2, 800 milles (6, 200 à 4, 500 kilomètres) au-dessus de la surface et le préparer à assumer une responsabilité supplémentaire en tant que satellite relais de données pour le rover Mars 2020 de la NASA, qui sera lancé l'année prochaine.
"Le vaisseau spatial MAVEN a fait un travail phénoménal en nous apprenant comment Mars a perdu son atmosphère et en fournissant d'autres informations scientifiques importantes sur l'évolution du climat martien, " dit Jim Watzin, directeur du programme d'exploration de Mars de la NASA. "Maintenant, nous le recrutons pour aider la NASA à communiquer avec notre prochain rover martien et ses successeurs."
Alors que la nouvelle orbite de MAVEN ne sera pas considérablement plus courte que son orbite actuelle, même ce petit changement améliorera considérablement ses capacités de communication. "C'est comme utiliser votre téléphone portable, " a déclaré Bruce Jakosky, Chercheur principal MAVEN de l'Université du Colorado, Rocher. "Plus vous êtes proche d'une tour cellulaire, plus votre signal est fort."
Un signal d'antenne de télécommunications puissant n'est pas le seul avantage d'une orbite plus étroite. Arrivé dans près de 1, 000 milles (environ 1, 500 kilomètres) plus proche permettra également à l'orbiteur MAVEN de faire le tour de Mars plus fréquemment (6,8 orbites par jour terrestre contre 5,3 auparavant) et ainsi de communiquer plus fréquemment avec les rovers martiens. Tout en n'effectuant pas de communications relais, MAVEN continuera à étudier la structure et la composition de la haute atmosphère de Mars. "Nous prévoyons une mission scientifique vigoureuse loin dans le futur, " a déclaré Jakosky.
Plan d'aérofreinage pour MAVEN. (à gauche) Orbite MAVEN actuelle autour de Mars :6, 200 kilomètres (~3, 850 miles) à la plus haute altitude, et une période d'orbite d'environ 4,5 heures. (au centre) Processus d'aérofreinage :MAVEN effectue une série d'orbites "à pendage profond" s'approchant à environ 125 kilomètres (~ 78 miles) de Mars à la plus basse altitude, provoquant la traînée de l'atmosphère pour ralentir le vaisseau spatial. Sur environ 360 orbites s'étalant sur 2,5 mois, cette technique réduit l'altitude de l'engin spatial à environ 4, 500 kilomètres (~2, 800 miles) et sa période d'orbite à environ 3,5 heures. (à droite) Orbite post-aérofreinage, avec une altitude réduite et une période d'orbite plus courte. Crédit :Studio de visualisation scientifique de la NASA/Kel Elkins et Dan Gallagher
La mission MAVEN a été conçue pour durer deux ans dans l'espace, mais le vaisseau spatial fonctionne toujours normalement. Avec la mission de gérer son carburant pour durer jusqu'en 2030, La NASA prévoit d'utiliser la capacité de relais de MAVEN aussi longtemps que possible. L'orbiteur MAVEN transporte un émetteur-récepteur radio à ultra haute fréquence, similaire aux émetteurs-récepteurs embarqués sur d'autres orbiteurs martiens, qui lui permet de relayer des données entre la Terre et les rovers ou atterrisseurs sur Mars. Le vaisseau spatial MAVEN a déjà servi occasionnellement de liaison de communication de la NASA avec le rover Curiosity.
Au cours des prochains mois, Les ingénieurs de MAVEN utiliseront une technique de navigation connue sous le nom d'aérofreinage, comme l'application des freins sur une voiture, pour profiter de la traînée de la haute atmosphère de la planète rouge pour ralentir progressivement le vaisseau spatial, orbite par orbite. C'est la même traînée que vous ressentiriez si vous mettiez votre main par la fenêtre d'une voiture en mouvement.
Basé sur le suivi du vaisseau spatial par l'équipe de navigation du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie, et chez Lockheed Martin à Littleton, Colorado, les ingénieurs commenceront à abaisser soigneusement la partie la plus basse de l'orbite du vaisseau spatial dans la haute atmosphère martienne au cours des deux prochains jours en tirant ses propulseurs. Le vaisseau spatial fera le tour de Mars à cette altitude inférieure environ 360 fois au cours des 2,5 prochains mois, ralentissant légèrement à chaque passage dans l'atmosphère. Bien que cela puisse sembler un processus fastidieux, l'aérofreinage est le moyen le plus efficace de changer la trajectoire de l'engin spatial, dit Jakosky :" L'effet est le même que si nous tirions un peu nos propulseurs sur chaque orbite, mais comme ça, nous utilisons très peu de carburant."
Heureusement, l'équipe possède une vaste expérience de l'exploitation du vaisseau spatial à ces altitudes inférieures. À neuf reprises tout au long de la mission, Les ingénieurs de MAVEN ont plongé l'orbiteur dans les mêmes cibles d'altitude pour l'aérofreinage afin de prendre des mesures de l'atmosphère martienne. À la suite de ces « creux profonds » et d'autres mesures, La NASA a appris que le vent et le rayonnement solaires avaient dépouillé Mars de la majeure partie de son atmosphère, changer le climat précoce de la planète de chaud et humide à l'environnement sec que nous voyons aujourd'hui. MAVEN a également découvert deux nouveaux types d'aurores sur Mars et la présence d'atomes de métal chargés dans sa haute atmosphère qui nous indiquent que de nombreux débris frappent Mars qui peuvent affecter son climat.
Le chercheur principal de MAVEN est basé au Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de l'Université du Colorado, Rocher. L'université a fourni deux instruments scientifiques et dirige des opérations scientifiques, ainsi que l'éducation et la sensibilisation du public, pour la mission. Le Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, gère le projet MAVEN et a fourni deux instruments scientifiques pour la mission. Lockheed Martin a construit le vaisseau spatial et est responsable des opérations de la mission. L'Université de Californie au Laboratoire des sciences spatiales de Berkeley a également fourni quatre instruments scientifiques pour la mission. Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie, fournit la navigation et le support Deep Space Network, ainsi que le matériel et les opérations de relais de télécommunications Electra.
