L’hélicoptère Ingenuity déposé sur le sol martien par la sonde Perseverance a effectué son quatrième vol le 30 avril 2021, en s’élevant à une altitude de 5 mètres et en volant 133 mètres, avant de revenir à son point de décollage. Ce quatrième succès achève le test technologique du petit hélicoptère (1,8 kg) alimenté par panneaux solaires. Le JPL en charge de la direction de mission compte désormais prolonger les tests pour en faire des opérations de repérage, tant de cibles que de trajets, pour le rover principal.

Les géologues, de leur côté, ont résolu de laisser le rover barouder sur le site d’atterrissage encore quelques mois pour faire des prélèvements, car le site leur paraît tout à fait convenable dans un premier temps, avant de l’envoyer vers le nord pour se rapprocher des escarpements de la pile de sédiments deltaïques.

Le prototype d’hélicoptère Ingenuity, déposé sur le sol martien sous le châssis du rover Perseverance, a effectué son premier vol dans la fine atmosphère martienne le lundi 19 avril. D’une masse de 1,8 kilogramme, l’hélicoptère à deux pales s’est élevé de trois mètres au-dessus du sol et est resté en lévitation une trentaine de secondes avant de se reposer.

D’autres tests sont prévus dans la foulée, chaque vol étant suivi de deux journées de récupération et d’analyse des données. Le rayon d’action maximal de l’hélicoptère est estimé à 600 mètres environ.
Simple appareil de démonstration technologique, Ingenuity ne possède qu’une caméra et pas d’appareil scientifique. Mais elle ouvre d’intéressantes perspectives des reconnaissance pour de futurs modèles améliorés, lors de missions ultérieures.

Un mois après s’être posé sur Mars, le rover Perseverance va entreprendre la première étape de son périple: rouler quelques mètres vers un terrain relativement plat à une vingtaine de mètres du point d’atterrissage, et y déposer le petit hélicoptère replié sous son chassis. D’une masse de 1,8 kilogramme, de la taille d’un drone, ce prototype baptisé Ingenuity a pour fonction de démontrer le vol d’un objet en mode hélicoptère dans la fine atmosphère martienne.

Le 21 mars, sa coque protectrice a été éjectée et le rover s’est mis en route pour déposer l’hélicoptère sur son aire de décollage qui mesure environ dix mètres sur dix. Après l’avoir déployé et chargé ses batteries, Perseverance reculera de cinq à six mètres.

Le premier vol est programmé le 8 avril : après une mise en rotation de son rotor à 2500 rotations/minute, l’appareil devrait s’élever d’environ trois mètres, faire du sur place et un petit virage avant de se reposer au bout d’une trentaine de secondes.

Au cours du mois qui suivra, plusieurs autres tests auront lieu, sur une distance d’une cinquantaine de mètres et des durées de vol d’une minute et demie. Puis, après épuisement des batteries, ce premier test technologique d’un hélicoptère sur Mars sera achevé. Les ingénieurs en tireront des leçons pour des prototypes plus sophistiqués à l’avenir ; et le rover débutera de son côté sa mission principale d’exploration géologique de Jezero Crater.

C’est parti ! Après un mois de vérifications du rover et de son hélicoptère, Perseverance s’apprête à entreprendre son exploration du cratère Jezero et de son delta sédimentaire.
Un premier déplacement sur quatre mètres, en marche avant, puis marche arrière, a permis de tester moteurs et direction.

De même furent déployé le mat météo, testé l’articulation du bras robotique, et opéré le laser de la SuperCam, dirigé vers un affleurement rocheux à proximité. Les navigateurs se sont penchés sur deux itinéraires possibles pour rejoindre le premier objectif géologique : le front du delta, à environ 2 km au nord-ouest, qui dessine des falaises hautes d’environ 70 mètres. On y trouve au premier plan une petite butte détachée plein ouest : une butte témoin, rescapée de l’érosion qui offrira une première lecture des sédiments dudit delta.

Pour l’atteindre, il faut contourner un champ de cendres volcaniques assez rugueux, strié de figures d’érosion, et les navigateurs hésitent à le faire dans le sens des aiguilles d’une montre ou en sens contraire, par le sud ou par le nord.  L’itinéraire nord a l’avantage de présenter deux petits cratères d’impact qui poinçonnent son contour.

Mais dans un premier temps, Perseverance posera son hélicoptère au sol, qui est logé sous son chassis : le drone pourra prendre des vues aériennes des deux itinéraires et permettre aux géologues de faire leur choix.

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.

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).

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.

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…

On a salué le lancement cet été de la sonde martienne Perseverance de la NASA ; il est temps de saluer celui de la sonde chinoise Tianwen-1 qui a également pris, à la même époque, la route de Mars. Alors que Perseverance se posera sur la planète rouge le 18 février, il faudra attendre plus longtemps Tianwen-1 qui se met d’abord en orbite martienne. Le module de descente est censé se poser pour sa part en avril, dans les plaines boréales d’Utopia, avec pour mission de délivrer au sol le premier rover martien chinois, d’une masse de 240 kg. C’est le double en masse des deux rovers Yutu du même pays, qui circulent à l’heure actuelle sur la Lune, bien qu’on soit loin de la masse de Perseverance (1025 kg), Curiosity (900 kg), ou même de la génération précédente de rovers américains, Spirit et Opportunity (175 kg).  Mais Tianwen-1 a déjà des ambitions, avec un radar pour sonder le sol et un spectromètre pour se lancer à la recherche de matière organique, voire vivante sur Mars.

Les ambitions chinoises sont multiples. En ce mois de décembre 2020, nous assistons avec Chang’e 5 à une tentative de retour automatique d’un échantillon de sol depuis la Lune, bien engagé puisque la capsule avec l’échantillon a déjà quitté les champs de lave de Rumker Hills, dans l’océan des Tempêtes, et est attendue sur Terre le 16 décembre.

Chang’e 5 sur la Lune, au pied du site volcanique des Rumker Hills

En parallèle à ces missions automatiques, on attend d’un mois à l’autre la prochaine mission pilotée chinoise en orbite terrestre qui étrennera le nouveau vaisseau spatial de 14 tonnes (à vide) capable de loger jusqu’à 7 astronautes à la fois, et surtout d’entreprendre des vols de longue distance, notamment à destination de la Lune.

Autre signe que la Chine s’intéresse aux missions pilotées vers la Lune et vers Mars, une fusée géante de plus de 4000 tonnes, la Longue-Marche 9, est en cours de développement pour un premier tir à la fin de la décennie. Tout un programme à suivre de très près…

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.

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.

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).

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.

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.