Tous les articles par Charles Frankel

Habitat pour le vol vers Mars

Une version d'habitat par Boeing
Une version d’habitat par Boeing

Alors que se poursuivent la conception et la construction d’une nouvelle capsule, de type Apollo, pour lancer des astronautes en orbite terrestre et vers la Lune, et celles d’une nouvelle fusée puissante pour lancer des vaisseaux vers Mars, il manquait la troisième pièce du puzzle : un module d’habitation spacieux pour l’équipage lors du long vol vers la planète rouge. La NASA et l’administration Obama trainaient des pieds pour le mettre en chantier. Or le Congrès a ordonné à l’agence spatiale américaine de s’y atteler en y affectant 55 millions de dollars dans l’exercice fiscal 2016.
Destiné dans un premier temps à des séjours autour de la Lune, ce module est nécessaire pour honorer la promesse américaine d’envoyer des hommes survoler Mars (à défaut de s’y poser) dans les années 2030. Avec le financement débloqué aujourd’hui, le Congrès veut voir naître le prototype d’un tel module en 2018.

Module gonflable de Bigelow Aerospace en position repliée
Module gonflable de Bigelow Aerospace en position repliée

À sa décharge, la NASA a déjà financé plusieurs études de concept auprès de Bigelow Aerospace, Boeing, Lockheed-Martin et Orbital ATK. Le concept de module gonflable de Bigelow est déjà assez avancé et sera peut-être l’heureux gagnant retenu pour construire le prototype séléno-martien. Affaire à suivre…
Écorché d'un habitat typique pour mission de survol lunaire ou martien
Écorché d’un habitat typique pour mission de survol lunaire ou martien

Tir martien reporté

Vue d'artiste de la sonde Insight sur Mars avec son seismomètre déployé sous coupole
Vue d’artiste de la sonde Insight sur Mars avec son seismomètre déployé sous coupole
Coup dur pour le CNES et la conquête de Mars en général : le tir de la sonde américaine InSight, censée décoller en mars prochain pour la planète rouge, vient d’être ajourné à cause d’un défaut d’étanchéité de l’un des deux instruments français à bord. Du coup il faudra attendre la prochaine fenêtre de tir, en mai 2018.
L’instrument incriminé est le seismomètre SEIS, avec comme cœur une sphère hermétique dans laquelle trois capteurs électroniques ultra sensibles étaient censés détecter les vibrations de la planète en trois dimensions. Pour qu’il n’y ait aucune perturbation sur les mouvements infimes des capteurs, le vide devait être fait dans la sphère. Or les tests d’étanchéité ont montré une fuite—vraisemblablement au niveau d’une soudure—et malgré deux tentatives de réparation, l’instrument n’est donc pas en état optimal de marche.
La sphère du sismomètre n'est pas parfaitement étanche (CNES)
La sphère du sismomètre n’est pas parfaitement étanche (CNES)

La fusée Atlas était déjà sur le pas de tir ; la sonde vient d’être renvoyée chez son constructeur principal Lockheed Martin à Denver dans le Colorado. La mission a un budget modeste plafonné à 425 millions de dollars : le report de deux ans entraînera des coûts supplémentaires, mais l’équipe espère bien que cela ne compromettera pas la mission.

Un nouveau simulateur martien

Le module de simulation représenté sur Mars (crédit : Liquifer)
Le module de simulation représenté sur Mars (crédit : Liquifer)

Le petit monde des simulations martiennes sur Terre vient de se doter d’un nouvel habitat apte au service : le module SHEE (Self-Deployable Habitat for Extreme Environments), conçu par un consortium de sociétés privées sous la houlette de l’ISU (International Space University) de Strasbourg. Il s’agit d’un module de 5,5 tonnes en fibre de verre et résine, utilisant la technologie marine, qui a la particularité d’être facilement transportable par camion, car repliable en un parallélipipède de 6 m x 2,4 m. Une fois sur place, il se déploie en éventail pour offrir une surface habitable de 18 m2, apte à recevoir un équipage de deux personnes pour une durée optimale de deux semaines.
Un tel module offre une structure de travail en milieu extrême (ce n’est pas bien sûr un module opérationnel pour un voyage dans l’espace) avec deux cabines individuelles, un espace de travail, un espace atelier et une salle de bain, et une unité de recyclage de l’air et de l’eau (ECLSS). Continuer la lecture

Seul sur Mars : la critique

Seul sur MarsLe film Seul sur Mars (The Martian), d’après le roman d’Andy Weir, fait une jolie carrière sur les écrans du monde entier. Réalisé par Ridley Scott avec Matt Damon dans le rôle principal, il traite du périple d’un astronaute laissé pour mort sur la planète rouge lors de l’une des premières missions habitées dans les années 2030, à la suite d’une tempête de poussière, le reste de l’équipage ayant précipitamment redécollé et repris la route de la Terre. En voici ma critique.

Tout d’abord, il s’agit à mes yeux du film le plus intéressant et le plus réussi traitant d’une mission pilotée à destination de la planète rouge. Les deux précédents films hollywoodiens, Mission to Mars (Brian de Palma, 2000) et Red Planet (Antony Hoffman, 2000) manquaient singulièrement de réalisme, avec des scénarios tirés par les cheveux. Seul sur Mars décrit l’aventure d’un vol martien avec un bon degré d’exactitude, et malgré le côté MacGyver et les larmoyants leitmotivs des grandes productions américaines (famille, patrie, il faut sauver le soldat Damon), le scénario rend intéressantes et divertissantes la technologie et la science, ce qui est assez rare pour être souligné. On en ressort ayant compris le scénario d’une mission martienne pilotée (les modules arrivés en avance, les trajectoires de rendez-vous, les habitats et le rover, et ainsi de suite).

L'habitat martien du film m'a furieusement rappelé les infrastructures de mes propres simulations de séjour sur Mars dans l'Arctique...
L’habitat martien du film m’a furieusement rappelé les infrastructures de mes propres simulations de séjour sur Mars dans l’Arctique…

Quelques petits détails m’ont gêné, toutefois, dictés par l’obligation de créer du suspens et de l’action pour les uns, et pour faciliter le tournage et en réduire les frais pour les autres. Premier compromis : ne pas représenter la faible pesanteur martienne qui ne vaut que 38 % de la gravité terrestre. Que ce soit en scaphandre et plus encore en bras de chemise dans son habitat, Matt Damon aurait dû se mouvoir avec grâce et légèreté (avec l’aide d’un léger ralenti et quelques effets spéciaux), renforçant l’impression d’être sur une autre planète.

Les tempêtes martiennes n'ont pas la force suffisante pour renverser astronautes et fusées
Les tempêtes martiennes n’ont pas la force suffisante pour renverser astronautes et fusées

Second détail : la faible pression atmosphérique (7 millibars) se traduit par des vents rapides mais non-violents, incapables de culbuter un vaisseau spatial et de projeter l’astronaute et les débris comme des fétus de paille. Mais si on respecte cette réalité, pas de catastrophe possible au début du film. De même, le flottement des bâches qui contiennent l’air de l’habitat, rendus étanches par quelques sparadraps, est loin de la vérité : dans le quasi vide de Mars, un tel tissu serait constamment tendu par la pression interne de l’air de l’habitat jusqu’au bord de la rupture.
Que le sol martien soit un substrat adapté pour la culture des plantes est un autre raccourci : le sol de la planète rouge est superoxydant, chimiquement agressif, et aurait besoin d’un traitement complexe pour devenir neutre et se prêter à l’agriculture.

Le sol martien est chimiquement agressif et impropre à l'agriculture en l'état
Le sol martien est chimiquement agressif et impropre à l’agriculture en l’état

Techniquement, le scaphandre de sortie sur Mars paraît simpliste au niveau de son tissu qui semble bien mince, et le déplacement de l’astronaute bien facile. Si seulement un scaphandre pouvait être aussi confortable : les prototypes à l’étude pour Mars ont une rigidité, une masse et un encombrement importants que l’on n’est pas prêts de contourner d’ici les années 2030.
Quant au vaisseau spatial Terre-Mars Hermès, il est surdimensionné et exagérément spacieux : plus un hôtel de luxe qu’un vaisseau spatial devant faire la chasse aux kilogrammes superflus. Mais pour la fiction et le plaisir des spectateurs, c’est compréhensible.

Le vaisseau martien Hermes est surdimensionné pour un équipage de cinq personnes
Le vaisseau martien Hermes est surdimensionné pour un équipage de cinq personnes

Un coup de chapeau au décor : le choix de Wadi Rum en Jordanie n’est pas une surprise, car le site fut déjà utilisé pour les films martiens précédents (Mission to Mars et Red Planet), bien que je soupçonne qu’un volcan-table islandais (un tuya) ait été ajouté par effets spéciaux dans plusieurs panoramas. Petit clin d’œil : l’équipe de tournage n’a pas pris la peine de dissimuler quelques buissons et plantes émergeant du sol, et il est vrai que cela m’a complètement échappé lors de la projection, tellement la beauté du panorama et l’action accaparent notre œil. Seul sur les photos fixes du film s’amuse-t-on à repérer les plantes. Bravo donc à Ridley Scott et à son équipe pour nous avoir envoûtés au point de rendre ces détails invisibles. On est heureux d’être sur Mars et d’admirer ses paysages. Il ne nous reste désormais que le plus dur : y débarquer pour de bon…

Cherchez le buisson...
Cherchez le buisson…

L’Europe se posera sur Oxia Planum

Les ellipses d'atterrissage de la sonde Exomars dans Oxia Planum
Les ellipses d’atterrissage de la sonde Exomars dans Oxia lanum

L’Europe s’apprête à poser un rover scientifique sur Mars en 2018, le robot ExoMars, dans un ambitieux projet mené en collaboration avec la Russie (Rovcosmos). Les partenaires viennent de choisir le site d’atterrissage : il s’agit d’Oxia Planum, un site équatorial riche en argiles et autres minéraux indicatifs d’une longue présence autrefois d’eau liquide. Le site, à mi-chemin entre ceux de Viking 1 et Pathfinder à l’ouest, et d’Opportunity au sud-est, est traversé par des chenaux sinueux et un ancien delta.

Vue d'artiste de la sonde européeenne ExoMars (ESA)
Vue d’artiste de la sonde européeenne ExoMars (ESA)

D’une masse de 310 kg, le rover européen ExoMars se posera en janvier 2019, grâce à un module de descente russe. Il sera muni de 9 instruments scientifiques, dont certains serviront à chercher d’éventuelles traces de vie, et d’une foreuse pour recueillir des échantillons jusqu’à deux mètres de profondeur.
La sélection du site d’atterrissage, débutée en décembre 2013, est passée par une première phase : quatre « demi-finalistes » retenus en octobre 2014, avec la présélection d’Aram Dorsum, Hypanis Vallis, Mawrth Vallis et Oxia Planum, tous situés dans le bassin au débouché de Valles Marineris et des grands chenaux d’inondation qui descendent des hauts plateaux.

Les quatre sites retenus pour ExoMars, avec comme leader actuel Oxia Planum
Les quatre sites retenus pour ExoMars, avec comme leader actuel Oxia Planum

Toutefois, si le décollage d’ExoMars est repoussé de 2018 à 2020—ce qui est plus que probable—alors les autres demi-finalistes entreront à nouveau en piste comme challengers d’Oxia Planum et remettront en cause cette première sélection.

De l’eau coule sur Mars !

Mary Beth Wilhelm, doctorante à Georgia Tech et l'une des auteurs de l'étude.
Mary Beth Wilhelm, doctorante à Georgia Tech et l’une des auteurs de l’étude.
La conférence de la NASA de ce lundi 28 septembre va faire couler un peu d’encre, et surtout un peu d’eau : rien de révolutionnaire dans cette « résolution d’un mystère martien » claironnée par l’agence spatiale, puisqu’il s’agit seulement d’une confirmation de ce que les planétologues soupçonnaient depuis longtemps. À savoir que des filets d’une eau très saumâtre, chargée en sels et en poussières, dévalent régulièrement la pente des collines et des cratères martiens, lorsqu’elle est chauffée par le soleil. La nouveauté, c’est qu’on a bien la preuve physique aujourd’hui que le fluide est bien à base d’eau (et non un liquide exotique, comme du dioxyde de carbone liquide) grâce au spectromètre CRISM embarqué à bord du satellite Mars Reconnaissance Orbiter (MRO).
Schéma d'un balayage du terrain par le spectromètre infrarouge CRISM de la sonde MRO
Schéma d’un balayage du terrain par le spectromètre infrarouge CRISM de la sonde MRO

Dans une étude conduite par Lujendra Ozha et Mary Beth Wilhelm, doctorants à la Georgia Institute of Technology, des spectres infrarouges recueillis par le satellite et correspondant à l’emplacement de tels écoulement ont pu être isolés, une prouesse quand on sait que ces écoulements sont larges d’un à cinq mètres en moyenne (et longs de quelques centaines de mètres). La signature est celle de perchlorates hydratés, sels dont la présence avait déjà été repérée par des études conduites au sol, tant par la sonde Phoenix en 2008 que par la sonde Curiosity aujourd’hui.
Les stries d'écoulement observées sur le flanc d'un cratère martien.
Les stries d’écoulement observées sur le flanc d’un cratère martien.

Reste à préciser où ces sombres écoulements rectilignes—connus des spécialistes sous l’acronyme RSL pour Recurring Slope Linae—puisent leur eau. Pour Alfred McEwen, vétéran planétologue sur l’équipe de la sonde orbitale MRO, de la vapeur d’eau est aspirée de la fine atmosphère par les sels qui s’hydratent alors (phénomène de déliquescence). Mais la question se pose—et je doute qu’elle l’ait été lors de conférence de presse : comment autant de vapeur d’eau se trouve-t-elle disponible pour l’opération, et à la pression minimaliste à la surface, comment peut-elle physiquement devenir liquide. L’autre solution serait que de l’eau saumâtre sous pression (donc avec plus de chance d’être liquide) puisse remonter du proche sous-sol à l’endroit de l’écoulement. Affaire à suivre.
Une vue en 3D d'une colline et de ses sombres écoulements (NASA/JPL/U of A)
Une vue en 3D d’une colline et de ses sombres écoulements (NASA/JPL/U of A)

Il s’agit plus de coulées de boue que de ruisseaux (on peut spéculer qu’il y a 5 % d’eau seulement dans la mixture). Et en tout état de cause, cela reste des quantités infimes d’eau mobilisées sur ces pentes à chaque fin de printemps, les estimations parlant de 100 000 mètres cubes comme ordre de grandeur sur l’ensemble de la planète, soit une trentaine de piscines olympiques. Le véritable réservoir d’eau martienne reste toute celle emprisonnée dans les glaces polaires, qui correspond à de véritables mers gelées. Mais toute confirmation d’eau liquide coulant actuellement sur la planète est bonne à prendre et nous éloigne du stéréotype d’une Mars gelée en permanence, ravivant l’optimisme des chercheurs de vie extraterrestre. Et comme Alfred McEwen l’a dit dans un sourire : ces pentes sont trop raides pour un robot. Un astronaute, en revanche…

Simulation martienne à Hawaï

 

Le dôme de la simulation sur le volcan Mauna Loa (hi-seas.org)
Le dôme de la simulation sur le volcan Mauna Loa (hi-seas.org)

Une nouvelle simulation de séjour sur Mars est en cours sur la base Hi-Seas de Hawaï dans le Pacifique, six volontaires s’étant enfermés pour une année dans un dôme géodésique de 12 mètres de diamètre, installé à 2500 mètres d’altitude sur le flanc du volcan Mauna Loa. C’est la plus longue simulation conduite sur cette base, conçue à l’initiative de l’Université de Hawaï à Manoa (Honolulu) avec le soutien de la NASA. Elle a débuté le 28 août et s’achèvera en août 2016 avec un équipage international de six hommes et femmes, dont le Français Cyprien Verseux. Continuer la lecture

Elon Musk prône le bombardement de Mars

Interrogé par Stephen Colbert (à droite), l'entrepreneur Elon Musk (à gauche) prône comme boutade le bombardement thermonucléaire des pôles de Mars.
Interrogé par Stephen Colbert (à droite), l’entrepreneur Elon Musk (à gauche) prône comme boutade le bombardement thermonucléaire des pôles de Mars.

L’entrepreneur Canadien/Sud-Africain Elon Musk a créé le buzz sur le très regardé Late Show de la chaîne américaine CBS, en suggérant que Mars pourrait devenir habitable à coups de bombes atomiques. Ardent supporteur des missions pilotées vers la planète rouge et président de la société Space-X, qui fabrique des fusées et des vaisseaux spatiaux, Elon Musk a évoqué cette solution comme une boutade, mais elle a fait jaser.
Je commenterai cette actualité ce mercredi 16 septembre, dans l’émission de Sylvain Kahn “Planète Terre” sur France Culture, de 14h à 15h. Continuer la lecture

Un Martien parmi nous !

Scott Kelly, Guennadi Padalka et Mikhail Kornienko à bord de l'ISS. Kelly et Kornienko y resteront un an, Padalka 6 mois tout en battant le record du plus long temps cumulé dans l'espace (2 ans et 5 mois)
Scott Kelly, Guennadi Padalka et Mikhail Kornienko à bord de l’ISS. Kelly et Kornienko y resteront un an, Padalka 6 mois tout en battant le record du plus long temps cumulé dans l’espace (2 ans et 5 mois)

Dans le livre des records, l’été 2015 aura été marqué par la performance du cosmonaute russe Guennadi Padalka qui effectuait son cinquième vol spatial : à cette occasion, le 28 juin, il cumulait déjà plus de 803 jours passés dans l’espace—soit deux ans, deux mois et deux semaines—dépassant le précédent record détenu par le cosmonaute Sergueï Krikalev. Et comme Padalka ne terminera sa présente mission dans l’ISS (Station Spatiale Internationale) qu’en septembre, il reviendra sur Terre avec un record porté à deux ans et cinq mois, soit la durée d’une future mission martienne… Continuer la lecture

Volcans : Vénus éclipse Mars !

éruption sur Vénus (vue d'artiste)
éruption sur Vénus (vue d’artiste)

Mars contre Vénus : le match était lancé depuis longtemps dans le coeur des planétologues, quant à qui, de la planète rouge ou de l’étoile du berger, nous livrerait les premières images d’une éruption volcanique en direct, autre part que sur Terre.  (Io, lune de Jupiter, est hors concours : elle est en éruption permanente sous l’influence marémotrice de la planète géante, ce qui est un sacré phénomène en soi).

Olympus Mons sur Mars deviendrait-il le premier volcan extraterrestre à nous émerveiller ainsi ? Or il semblerait que Vénus soit sur le point de remporter ce duel de titans, du moins si l’on en croit les dernières études infrarouges de la sonde européenne Venus Express.

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