Le chemin que suivra ExoMars 2022 pour atteindre la planète rouge est tracé. La trajectoire qui conduira le vaisseau spatial de la Terre à Mars en 264 jours prévoit un atterrissage sur la surface martienne le 10 juin 2023, vers 17h30 CEST (15h30 UTC). Transferts orbitaux efficaces, de bonnes communications et pas de grosses tempêtes de poussière à l'horizon martien font de la trajectoire choisie le choix le plus rapide et le plus sûr. Lorsqu'ils sont confrontés à la façon d'aller sur Mars, Les équipes européennes et russes doivent jongler avec de nombreux facteurs. L'équipe d'analyse de mission du Centre européen d'opérations spatiales (ESOC) en Allemagne a pris en compte les performances du lanceur russe Proton pour identifier un certain nombre de trajectoires possibles. Crédit :ESA
Le chemin que suivra ExoMars 2022 pour atteindre la planète rouge est tracé. La trajectoire qui conduira le vaisseau spatial de la Terre à Mars en 264 jours prévoit un atterrissage sur la surface martienne le 10 juin 2023, vers 17h30 CEST (15h30 UTC).
Le temps sur Mars, le type de lanceur et les lois de la physique régissant les planètes ont déterminé une fenêtre de lancement de 12 jours à compter du 20 septembre 2022.
Transferts orbitaux efficaces, de bonnes communications et pas de grosses tempêtes de poussière à l'horizon martien font de la trajectoire choisie le choix le plus rapide et le plus sûr.
Choisir le meilleur chemin
Lorsqu'ils sont confrontés à la façon d'aller sur Mars, Les équipes européennes et russes doivent jongler avec de nombreux facteurs. L'équipe d'analyse de mission du Centre européen d'opérations spatiales (ESOC) en Allemagne a pris en compte les performances du lanceur russe Proton pour identifier un certain nombre de trajectoires possibles.
"Nous avions le choix entre plusieurs trajectoires de transfert et un vaisseau spatial déjà construit pour le voyage, " dit Mattia Mercolino, Ingénieur système principal ExoMars. « Ces variables nous imposaient des contraintes liées au pouvoir, seuils de température et orientation vers la Terre lors des premières étapes du vol, entre autres."
Être capable de communiquer avec le vaisseau spatial a également joué un rôle majeur.
"L'une des alternatives avait une fenêtre de lancement plus longue, mais une connexion pire avec le vaisseau spatial pendant les premiers jours. Ce choix était trop risqué, surtout quand on veut avoir le plein contrôle au début de la mission, " explique Tiago Loureiro, Responsable des opérations spatiales ExoMars.
La trajectoire finale prend un peu plus de temps - une semaine de plus - et la séquence de lancement nécessite plus de manœuvres, mais il ne s'agissait pas seulement de contraintes terrestres. "Nous devions comprendre les défis propres à notre destination. Les caractéristiques orbitales de Mars et les tempêtes de poussière ont été cruciales dans notre décision, " dit Tiago.
Aperçu de la chronologie du programme ExoMars. Le programme ExoMars est une entreprise conjointe de Roscosmos State Corporation ESA. En dehors de la mission 2022, il comprend le Trace Gas Orbiter (TGO) lancé en 2016. Le TGO fournit déjà à la fois des résultats scientifiques importants obtenus par ses propres instruments scientifiques russes et européens et relaye les données du rover Curiosity Mars et de l'atterrisseur InSight de la NASA. Le module relayera également les données de la mission ExoMars 2022 une fois arrivée sur Mars. Crédit :ESA
Riders on the Storm
Les tempêtes de poussière sont fréquentes sur Mars, mais aussi difficile à prévoir. Les saisons jouent un rôle, avec un temps orageux plus susceptible de se produire au printemps et en été dans l'hémisphère sud. Le site d'atterrissage d'ExoMars est Oxia Planum, situé dans l'hémisphère nord.
Des tempêtes de poussière menaçantes à l'échelle mondiale ont tendance à se produire tous les dix ans environ. La plus récente date de 2018.
Bien qu'ExoMars atterrisse en dehors de la saison des tempêtes de poussière, une accumulation de poussière sur les panneaux solaires réduira l'alimentation électrique et pourrait même forcer un arrêt temporaire du rover Rosalind Franklin de l'ESA et de la plate-forme de surface russe, surnommé Kazachok.
"Nous avons effectué un certain nombre d'études et de tests pour nous assurer que tous les systèmes survivraient à un ensoleillement réduit lors de l'atterrissage en fin d'après-midi, et lors des opérations de surface les semaines suivantes, " ajoute Tiago.
Les scientifiques européens veulent faire fonctionner le rover sur Mars aussi longtemps que possible. Rosalind Franklin peut faire face aux tempêtes de poussière régionales pendant quelques jours et aux couches de poussière fine recouvrant ses panneaux solaires.
Le spectromètre infrarouge OMEGA à bord du Mars Express de l'ESA, et CRISM à bord du Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA, ont identifié des argiles riches en fer-magnésium comme la smectite sur des centaines de kilomètres carrés autour du site d'Oxia Planum. L'origine des argiles – peut-être due à l'altération des sédiments volcaniques – intéresse vivement les chercheurs à la recherche d'un terrain où des traces de vie ont été préservées et pourraient être étudiées par un rover. Cette image a été prise par la caméra haute résolution HiRISE de MRO et montre une surface relativement plate dans cette région. Des images comme celles-ci ont été utilisées dans l'évaluation des différents sites d'atterrissage candidats. L'image est centrée à 18,275ºN / 335,368°E Crédit :NASA/JPL/University of Arizona
"Une tempête de poussière mondiale qui recouvre l'atmosphère pendant plusieurs mois entraînerait très probablement la mort du rover, " prévient Jorge Vago, Scientifique du projet rover ExoMars de l'ESA.
"C'est pourquoi il est si important d'atteindre la plupart des objectifs de la mission avant le début de la saison de la poussière problématique, " il ajoute.
Terre au travail
Il a fallu quelques mois de travail aux équipes de l'ESOC pour affiner la date finale de lancement et la trajectoire vers Mars. "L'ensemble du défi est fantastique, je pense que j'ai le meilleur travail au monde, " dit Tiago.
"Lancer un vaisseau spatial, le tirer à travers le système solaire, en espérant qu'il atterrisse en un seul morceau, le déployer, le conduire sur Mars… Et nous ferons tout cela sans le luxe d'interagir avec le vaisseau spatial ou le rover en temps réel, " il explique.
L'envoi du premier rover européen sur Mars nécessite un véritable travail d'équipe. Chaque commande a été soigneusement planifiée avec les partenaires russes, impliquant plusieurs centres de contrôle et pays.
