Perseverance s’est posé sur Mars

Après un voyage de sept mois, la sonde Perseverance de la NASA s’est posée avec succès sur Mars, dans le cratère d’impact Jezero (18,4°N, 77,5°E), le 18 février à 21h55, heure française (20h55 TU).
L’atterrissage s’est déroulé sans encombre, après une arrivée par le nord-ouest au-dessus de la crête du cratère et le survol de l’ancien delta que le rover d’une tonne va étudier au cours des prochaines années.

Adam Steltzner et l’équipe de Perseverance au centre de contrôle JPL de la NASA, au moment de l’atterrissage. (NASA/Bill Ingalls)

C’est le huitième atterrissage réussi sur Mars par la NASA sur neuf tentatives, après les succès de Viking 1 et Viking 2 (1976), Mars Pathfinder (1997), Spirit et Opportunity (2004), Phoenix (2008), Curiosity (2012) et Insight (2018).

Premières images du sol renvoyées par les caméras de navigation de la sonde (NASA/Bill Ingalls)

Les premières photographies prises par les caméras de navigation montrent un sol parsemé de roches blanches. Grâce au relais permis par les satellites qui survoleront le site dans les prochains jours, de meilleures images, y compris une vidéo de la descente de l’engin, devraient être disponibles d’ici lundi prochain 22 février.
Dans un premier temps, les ingénieurs vont télécharger de nouveaux logiciels de navigation dans l’ordinateur du rover, ce qui devrait prendre quatre jours, pointer son antenne de télécommunications vers la Terre, et commencer à prendre des images à haute résolution du site.

L’ellipse d’atterrissage visée par Perseverance. Le rover s’est posé à 1,7 kilomètre au sud-est (en bas à droite) du centre de l’ellipse. (ESA/DLR/FU-Berlin, NASA/JPL-Caltech)


La première mission de Perseverance sera de déposer au sol le petit “hélicoptère-drone” (Ingenuity) accroché sous son chassis, drone qui effectuera plusieurs vols pour faire une reconnaissance du site. Sa préparation devrait prendre une dizaine de jours et les opérations de reconnaissance près d’un mois. Puis le rover se lancera à l’assaut du delta sédimentaire qu’il est venu étudier…

Starship : un bond de géant vers Mars

Elon Musk l’a voulu, Elon Musk l’a fait. L’essai en vol de Starship, le prototype de SpaceX, le 9 décembre 2020 à Boca Chica au Texas, s’est soldé par un succès presque total : seul le retour de la fusée sur le pas de tir, après un vol de 6 minutes jusqu’à 12 kilomètres d’altitude, a eu lieu à une vitesse trop élevée, entraînant le crash et l’explosion du prototype. Les ingénieurs ont été comblés : Elon Musk ne donnait à cet essai qu’une chance sur trois de réussite totale ; or non seulement l’essai s’est déroulé jusqu’à son terme, mais les incidents qui l’ont émaillé – arrêt prématuré d’un moteur sur trois avec incendie maîtrisée dans la baie de propulsion ; crash à l’atterrissage – procurent aux ingénieurs toutes les données dont ils ont besoin pour améliorer l’engin.

Starship SN8 après deux minutes de vol et deux moteurs Raptor sur trois en service (crédit SpaceX)

Starship est le second étage du futur lanceur « poids lourd » de SpaceX. Le prototype du premier étage est en cours de construction, et Elon Musk n’hésite pas, comme à son habitude, à prévoir – pour l’instant sans équipage – un premier test jusqu’à l’orbite terrestre en 2021, une mission vers la Lune en 2022, et une mission vers Mars en 2023. Et, toujours fidèle à son optimisme débridé, le premier atterrissage d’un équipage sur Mars en 2025 ou 2027…

Après avoir félicité son équipe de SpaceX avec un premier tweet dans la foulée du vol, Elon Musk a enfoncé le clou avec son second tweet : « Mars, here we come ! ».
Mars, on arrive…

https://www.youtube.com/watchv=XznOm57Yuvs&feature=emb_logo

 

Le prochain robot martien

Le robot américain Perseverance, version améliorée de la sonde Curiosity, est fin prêt pour son lancement depuis Cap Canaveral vers la planète rouge, entre le 17 juillet et le 5 août. D’un coût estimé à 2,4 milliards de dollars, la mission est une priorité cette année pour la NASA, tout report condamnant la sonde à être lancée en 2022 (comme son infortunée concurrente ExoMars) avec un surcoût estimé à 500 millions de dollars pour gérer le retard.

La NASA a donc mis toutes les chances de son côté, malgré les handicaps de confinement dus au Covid-19, pour respecter les délais. En l’absence d’une desserte fiable par les avions de ligne, elle va notamment affréter l’un de ses propres avions pour assurer les déplacements du personnel de Californie en Floride, 160 ingénieurs travaillant sur l’intégration finale des instruments à bord de la sonde qui se trouve désormais au Kennedy Space Center. À trois mois du lancement, près d’une demie-tonne d’hydrazine vient d’être chargée dans ses réservoirs pour sa descente propulsée vers la planète rouge.

Le robot Perseverance en cours d’intégration au Kennedy Space Center (NASA)

Rappelons que Perseverance doit se poser en février 2021 dans le cratère Jezero de l’hémisphère nord, en bordure d’Isidis Planitia (18°N, 77°E). Le robot comprendra une foreuse pour collecter et entreposer en tube des carottes de sol martien pour un éventuel rapatriement sur Terre par une mission de récupération ultérieure. Il sera également doté d’un radar pour sonder la texture du sol sous-jacent, d’un prototype d’obtention d’oxygène à partir du dioxyde de carbone martien pour de futures usines martienne, et d’une version améliorée de la caméra-laser française d’analyse à distance des roches. Il emportera également un petit hélicoptère autonome de deux kilogrammes, de la taille d’un drone avec des pales d’un mètre, pour tester le vol sustenté dans la fine atmosphère martienne.

Le petit prototype d’hélicoptère, replié, en cours d’intégration sur la sonde Perseverance. (NASA)

Pendant ce temps, son prédécesseur Curiosity continue son exploration du cratère Gale, débutée en août 2012. Il en est à son 2.750ème jour passé sur Mars. Le robot vient d’explorer une butte de grès, dont il redescend présentement pour continuer sa progression à travers les argiles de fond de lac, vers les sulfates qui les recouvrent et qui constituent les basses pentes de la montagne centrale au cratère, le mont Aeolis (anciennement mont Sharp).

Vista obtenu par Curiosity en avril, avec la butte de grès au premier plan et à l’horizon les rebords du cratère Gale. (NASA-JPL/Caltech)

La mission ExoMars reportée

Mars est à son tour atteint par le coronavirus.

On a appris sans surprise l’annulation du tir de la sonde européenne ExoMars qui devait décoller cet été pour poser un rover (baptisé Rosalind Franklin) sur la planète rouge. Faute en est au retard pris dans la validation des parachutes de la sonde, dont deux tests ont échoué en 2019 : le troisième test devait se dérouler aux Etats-Unis avec l’aide des ingénieurs de la NASA, d’abord en janvier, puis en février, et enfin en mars. Ces reports sont devenus insurmontables en vue de la crise du coronavirus. Vu le coût de la mission, qui va désormais dépasser deux milliards d’euros, et les attentes des scientifiques, prendre un risque à ce stade et lancer une sonde dont les parachutes ne sont pas au point, aurait été suicidaire.
C’est la seconde fois que la mission est reportée, puisque la sonde devait initialement décoller en 2018, puis en 2020. Les opportunités de décollage pour Mars n’ayant lieu que tous les 26 mois, à cause de l’alignement nécessaire des planètes, la prochaine fenêtre de tir d’ExoMars tombe désormais entre août et octobre 2022.

Test des parachutes d’Exomars au sol, en décembre 2019. Le report des essais en vol a fini par compromettre la mission. Crédit : NASA/JPL-Caltech

La menace plane aussi sur les deux autres sondes qui devaient prendre la route de Mars cette année : si le rover Persévérance de la NASA (version améliorée de Curiosity) est toujours sur le calendrier pour un lancement en juillet, l’assemblage de ses derniers instruments est fortement ralenti par les mesures de précaution associées à la pandémie du coronavirus, et les responsables américains, s’ils sont encore optimistes, commencent à évoquer une protection renforcée de leurs ingénieurs et ouvriers, qui pourrait donc affecter le tir.

Tout aussi aléatoire est le lancement de la troisième sonde martienne de l’année, Huoxing-1. Même si les ingénieurs chinois sortent du confinement avant les autres nations, ils ont désormais à faire face à l’échec d’un lanceur Longue Marche 7, le 16 mars, qui utilise le même moteur YF-100 que les boosters de la Longue Marche 5 affectée au vol martien. On ne sait donc pas si l’échec du 16 mars remettra en cause son tir.

Chine : le retour

Le 27 décembre 2019, la Chine a réussi le tir très attendu de sa puissante fusée Longue Marche 5, qui a mis en orbite pour l’occasion un gros satellite de télécommunications en orbite géostationnaire. Le premier tir de la nouvelle fusée avait eu lieu avec succès en novembre 2016, mais le second tir en juillet 2017 s’était soldé par un échec, dû au dysfonctionnement d’une turbopompe. Le programme a connu un retard de près de deux ans, le temps de concevoir une nouvelle turbopompe : ce troisième tir était donc crucial pour remettre le programme spatial chinois sur des rails.

La sonde chinoise Huoxing-1, dont le lancement vers Mars est prévu en juillet 2020.

Grâce à cette fusée de 800 tonnes, du calibre d’Ariane 5 et du Falcon 9, la voie est désormais libre pour d’ambitieuses missions chinoises, à commencer par le lancement en juillet/août 2020 de la sonde Huoxing-1 vers la planète Mars. Son module orbital survolera la planète rouge à 400 km d’altitude, muni d’une caméra à haute résolution (de type HiRise, 2 m de résolution au sol), d’une caméra de moyenne résolution, d’un spectromètre, d’un magnétomètre et d’un radar. Un module d’atterrissage délivrera pour sa part au sol un rover de 240 kg à panneaux solaires –du calibre des rovers américains Spirit et Opportunity– qui sera muni de caméras, d’un laser similaire à celui du rover Curiosity, et d’un radar pour sonder le sous-sol jusqu’à 100 m de profondeur.

Les deux sites finalistes (cadres bleus) de la sonde chinoise Huoxing-1.

Deux sites d’atterrissage sont en lice : la région de Chryse (où ont atterri par le passé Viking 1 et Pathfinder), et la région d’Isidis Planitia, à mi-chemin entre ceux de Viking 2 et de Curiosity. Si le lancement de Huoxing-1 a bien lieu, 2020 sera un grand cru de l’exploration martienne, puisque la sonde s’élancera en parallèle avec le rover Mars 2020 de la NASA et le rover ExoMars de l’Agence Spatiale Européenne.

Le nouveau vaisseau spatial chinois, ici en cours d’intégration sur son module de service, sera capable de convoyer 4 à 6 cosmonautes en orbite terrestre.

Après ce tir martien, la fusée Longue Marche 5 aura pour mission de lancer en orbite terrestre son nouveau vaisseau spatial habité qui prendra le relai de l’ancien modèle Shenzhou. En vol automatique pour ce premier test, l’engin de 20 tonnes (module de service compris) pourra emporter quatre à six astronautes vers la future station spatiale chinoise en 2021, ou bien plus tard… vers la Lune.

Achetez votre billet pour l’espace

À l’heure où le tourisme spatial va prendre son essor en 2020 –si aucun retard n’est pris dans les projets de vols suborbitaux de Virgin Galactic et Blue Origin– il est intéressant de spéculer sur l’évolution du prix du billet pour voler dans l’espace au cours des prochaines années et de l’évolution du marché potentiel.

Le vol suborbital

La cabine New Shepard de Blue Origin vous emmènera à 100 km d’altitude pour  250.000 $

Pour un vol suborbital d’un quart d’heure jusqu’à 100 kilomètres d’altitude, le prix du billet se négocie actuellement autour de 250.000 $ : autant dire qu’il faut vendre sa maison pour éprouver cinq minutes d’impesanteur et recevoir ses galons d’astronaute (attribués pour tout vol au-delà de 100 km). Il y a déjà 600 réservations fermes à ce prix, pour un marché estimé à 2 millions de personnes intéressées et assez fortunées. Si tout se passe bien, il faudra attendre une dizaine d’années pour que le prix se mette à chuter pour atteindre l’objectif avoué de 50.000 $ par personne, niveau où le marché est estimé à 40 millions de clients potentiels. Continuer la lecture

Plan lunaire critiqué

Le retour d’astronautes américain(e)s sur la Lune en 2024, annoncé en grande pompe par le président Donald Trump, suscite de vives critiques au sein du Congrès et du Sénat. La Maison Blanche fait pression pour que des fonds d’urgence soient débloqués, mais la tendance actuelle serait plutôt négative. D’après le député républicain Brian Babin, « la probabilité de recevoir des fonds supplémentaires cette année ne fait que baisser. »
Ne pas se précipiter et revoir l’architecture proposée à la hâte par la NASA serait désormais de mise. On pouvait s’y attendre : la station en orbite lunaire (Lunar Gateway), avec sa ribambelle de modules et une fonction encore floue, perd de plus en plus en crédibilité.

Tom Young, ancien directeur de la NASA, appelle L’Homme sur Mars de ses voeux.

Appelé à la barre pour témoigner, Tom Young, ancien directeur du centre Goddard de la NASA, n’a pas fait dans le détail : « Je ne vois vraiment pas de rôle requis pour la Lunar Gateway dans le programme lunaire […]. Il n’y a pas d’argument convaincant [en sa faveur], à mon sens. » Et l’ancien astronaute Apollo, Tom Stafford (photo en page d’ouverture), appelé aussi à témoigner, a renforcé la méthode directe qui consiste à tout faire avec une seule fusée, ce qui sera possible avec la future SLS. Or celle-ci est réservée jusqu’en 2024 pour assembler l’inutile station Lunar Gateway : cherchez l’erreur !
Au-delà de la Lune, Tom Young a aussi mis l’accent sur l’objectif majeur qui n’est pas la Lune mais bien Mars : « L’objectif le plus impérieux, c’est l’Homme sur Mars. Avoir un objectif [tel que celui-là] me paraît être l’inspiration, le phare, la lumière directrice. C’est une façon pour notre génération de dire aux générations futures que l’avenir est plein d’opportunités, et de ne pas baisser les bras face à tous les challenges que cela représente, parce que l’Homme sur Mars, c’est vraiment une entreprise formidable. »

Nouveau test dans l’Arctique

Le planétologue français Pascal Lee, de la Mars Institute et SETI Institute, a conduit avec son équipe des tests sur sa base HMP (Haughton Mars Project) de l’Arctique, concernant un “gant intelligent” pour piloter des robots depuis un scaphandre. Comme il l’explique sur le site presse-citron.net, « Une combinaison spatiale pressurisée est relativement rigide et les mouvements des mains et des doigts se heurtent à une résistance considérable. Avec l’Astronaut Smart Glove, la sensibilité des mouvements de la main est réglable et peut être réglée sur un niveau élevé, ce qui signifie que la technologie peut être adaptée à une combinaison spatiale pressurisée rigide ». Voir la vidéo qui montre le gant contrôlant un drone en vol,  ce qui donne au passage de jolies vues de la base arctique.

 

 

Test réussi du Starhopper de SpaceX

 

Le Starhopper en construction au texas, peu avant son vol d’essai (Crédit SpaceX)

Le développement du futur lanceur “poids lourd” de SpaceX, la “Big Fucking Rocket” plus prosaïquement rebaptisée SuperHeavy/Starship, se poursuit avec succès. Pour valider son nouveau propulseur à méthane liquide, le Raptor, ainsi que l’architecture générale en acier du vaisseau destiné in fine à poser des astronautes sur Mars, la société d’Elon Musk a conduit le 27 août un test de décollage de son prototype “StarHopper” depuis sa base de Boca Chica au Texas. L’engin de 20 mètres de haut a effectué une montée d’environ 150 mètres, une petite translation de 100 mètres, pour se reposer sur une aire d’atterrissage voisine.

Le Starhopper en vol, 27 août 2019. (Crédit SpaceX)

La prochaine étape consiste à construire la version complète en grandeur nature du vaisseau orbital Starship, propulsée par six moteurs Raptor, pour des tests sub-orbitaux attendus courant 2020. L’objectif à long terme du Starship, qui sera doté d’un premier étage surpuissant (Super Heavyweight) à 35 moteurs Raptor est de desservir l’orbite terrestre, mais surtout la Lune et Mars. Tout comme l’a effectué son petit modèle de test Starhopper ce mois-ci, Starship doit se poser à la verticale sur le corps céleste en question, puis redécoller pour gagner la Terre.

La prochaine version du système s’appellera Starship et comprendra 6 moteurs plutôt qu’un seul. Crédit SpaceX.

Les prochaines étapes du développement du système seront autrement plus complexes que le petit bond de puce effectué cet été au Texas. Mais petit poisson deviendra grand…

Crédit photo de première page: Trevor Mahlmann. Ci-dessous, la vidéo de l’essai en vol du Starhopper:

Année spatiale cruciale 2019–2020

Le Crew dragon de SpaceX devrait emporter ses premiers astronautes fin 2019 ou début 2020 (crédit Hiyu Space)

La nouvelle saison spatiale 2019–2020 nous promet bien des émotions, à commencer par les vols inauguraux de la nouvelle armada américaine : les vaisseaux pilotés de nouvelle génération Crew Dragon de SpaceX (propulsé par le lanceur Falcon 9) et Starliner de Boeing (propulsé par Atlas 5), destinés à desservir la Station Spatiale Internationale. Ces lancements avec équipage sont attendus pour novembre 2019 depuis Cap Canaveral, sauf nouveau glissement du calendrier.
A déjà glissé en 2020, pour sa part, le vol inaugural du nouveau lanceur poids lourd de la NASA : la fusée SLS (Space Launch System) dont les retards et les dépassements budgétaires deviennent de plus en plus inquiétants. Reprenant les moteurs à hydrogène et les boosters à poudre de la Navette Spatiale, ce lanceur de classe Saturn V sera la pièce maîtresse d’un retour à la Lune des Américains, avec à son sommet la nouvelle cabine Orion, un « Super-Apollo » qui fera un simple vol sur une orbite haute, en attendant d’emporter des astronautes autour de la Lune en 2022. Tout nouveau retard ou échec pourrait sonner le glas d’une fusée qui a déjà englouti des milliards de dollars et sur laquelle comptent la NASA et le gouvernement Trump pour poser leurs astronautes sur la Lune en 2024.

La start-up Blue Origin de Jeff Bezos (Amazon) proposera un concept d’alunisseur à la NASA cette année.

Annoncé en mars de cette année, ce projet Artemis de retour « précipité » des Américains sur la Lune –le Pôle Sud étant visé– doit faire usage d’une petite station spatiale à proximité de la Lune, dont l’intérêt et la fonction sont par ailleurs très contestés, et d’un nouveau module lunaire dont les études préliminaires ont été lancées. L’appel d’offres pour cet alunisseur devrait être lancé cet automne, pas moins de 11 constructeurs étant sur les rangs pour emporter le marché, parmi lesquels les traditionnels Northrop Grumman, Lockheed Martin, Boeing, et Aerospace Rocketdyne, mais aussi les « start-up » SpaceX d’Elon Musk et Blue Origin de Jeff Bezos.
L’autre aventure à suivre de près en cette année cruciale est le développement de la fusée géante de SpaceX : la « Big Fucking Rocket », renommée Heavy Weight (pour son premier étage à 51 moteurs) et Starship pour le second étage qui pourrait en principe emporter plusieurs dizaines d’astronautes à la fois, et une centaine de tonnes de fret, vers la Lune ou Mars, après ravitaillement en carburant en orbite terrestre. Un prototype du Starship est actuellement en cours d’essais sur la base texane de SpaceX pour des séquences de décollage et d’atterrissage –car tant le premier étage que le Starship reviendront de poser sur Terre et seront réutilisables– et Elon Musk entrevoit un premier vol orbital de l’ensemble en 2020. Rappelons que si tout va bien, la nouvelle fusée emportera un client japonais, Yuasaku Maezawa, autour de la Lune en 2023. On connaît les calendriers optimistes d’Elon Musk, appelés à glisser substantiellement. Mais si la NASA continue de s’empêtrer de son côté avec sa fusée SLS, Elon Musk pourrait bien se poser au terme de l’année 2019–2020 comme le seul pourvoyeur crédible de vols pilotés interplanétaires, et arracher au passage le leadership du programme lunaire des mains de la NASA…

La science ? Après tout, qu’est-elle, sinon une longue et systématique curiosité ? André Maurois