Archives pour la catégorie Sciences

Mars visé par un Dragon

Vue d'artiste du vaisseau "Red Dragon" de Space-X rentrant dans l'atmosphère de Mars
Vue d’artiste du vaisseau “Red Dragon” de Space-X rentrant dans l’atmosphère de Mars

Tandis que la NASA s’empêtre dans un projet sans grand intérêt de rendez-vous spatial piloté avec un échantillon d’astéroïde dans la banlieue terrestre, le milliardaire Elon Musk et sa société Space-X recentre le débat en annonçant le vol imminent de son vaisseau de transport Dragon vers la planète Mars : en mai 2018, si son projet n’est pas retardé, soit dans moins de deux ans.

Le vaisseau Dragon —celui-là même qui transportera des astronautes dans un proche avenir (peut-être dès l’an prochain) vers la Station Spatiale Internationale—est un véhicule de huit tonnes qui pour le moment transporte du fret (jusqu’à deux tonnes) vers la Station. C’est sans doute à vide qu’il se poserait sur Mars lors de la mission de 2018, l’objectif étant de tester l’atterrissage d’un « poids lourd » sur la planète rouge, ce qui n’a encore jamais été accompli (la plus lourde charge utile à ce jour, Curiosity, n’atteignait pas la tonne). L’engin de Space-X va pour ce faire utiliser ses moteurs-fusée en rétropropulsion supersonique.

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La première sonde ExoMars de l’ESA lancée avec succès

Lancement d'ExoMars le 14 mars 2016 (Reuters: Shamil Zhumatov)
Lancement d’ExoMars le 14 mars 2016 (Reuters: Shamil Zhumatov)

Ce lundi 13 mars à 9h31 TU, la fusée russe Proton-M a lancé avec succès la première mission ExoMars de l’Agence Spatiale Européenne, constituée d’une sonde destinée à se mettre en orbite de la planète rouge pour étudier son atmosphère (Trace Gas Orbiter ou TGO) et un petit module destiné à tester les techniques d’atterrissage sur Mars (une première pour l’Europe, après l’échec en 2004 de Beagle 2 et baptisé Schiaparelli).

La sonde TGO avec ses panneaux solaires repliés, son antenne (à droite) et le cocon de l'atterrisseur Schiaparelli (en haut)
La sonde TGO avec ses panneaux solaires repliés, son antenne (à droite) et le cocon de l’atterrisseur Schiaparelli (en haut)

Toutes les étapes du lancement se sont bien déroulées, y compris l’injection sur trajectoire martienne et le déploiement des panneaux solaires de la sonde. Le vol durera sept mois, pour une arrivée prévue le 19 octobre. L’atterrisseur de 600 kg se sera séparé trois jours auparavant pour prendre sa propre trajectoire, visant le plateau de Meridiani Planum déjà exploré par la sonde américaine Opportunity. Mais il ne s’agit pas de faire de la science: seulement se poser, après un freinage atmosphérique avec un bouclier en Norcoat-Liege—une résine de liège sur une structure d’aluminium en nid d’abeille—qui dissipera la chaleur et ralentira la vitesse de descente jusqu’à 1700 km/h; puis le déploiement d’un parachute de 12 m de diamètre pour freiner la sonde jusqu’à 240 km/h; et enfin l’allumage de rétrofusées à 1200 mètres d’altitude pour un impact prévu à moins de 10 km/h.

Séquence d'atterrissage du module technique "de démonstration" Schiaparelli
Séquence d’atterrissage du module technique “de démonstration” Schiaparelli

Au sol, les batteries permettront deux à trois jours de transmission de données basiques—température, pression, humidité, vent, transparence de l’atmosphère—sans même d’image du site d’atterrissage (cela étant, une caméra de descente aura pris des images à la verticale), car il s’agit d’une mission technologique.

Vue d'artiste de la sonde TGO en poste au-dessus de la planète rouge
Vue d’artiste de la sonde TGO en poste au-dessus de la planète rouge

En revanche, c’est la sonde principale TGO, d’une masse de 3 tonnes et en orbite à 400 km d’altitude, qui assurera la mission scientifique. Sa caméra CaSSIS aura une résolution au sol de 5 mètres par pixel et appuiera la batterie de spectromètres NOMAD qui étudiera les composants gazeux de l’atmosphère, en analysant la lumière du soleil réfléchie par celle-ci sous la trajectoire de l’engin, ainsi que la lumière transmise à contre-jour à travers la tranche de l’atmosphère lors des couchers et levers de soleil. Le but principal est d’étudier les gaz rares et notamment le méthane, qui a été détecté en très faibles doses dans le passé (Mars Express en orbite et Curiosity au sol) et dont l’origine est mystérieuse, les hypothèses d’émanations volcaniques, voire de rejets biologiques n’étant pas encore écartées. Une mission à suivre donc avec intérêt…

Recrutement d’astronautes : de futurs Martiens ?

astronaut

Le 18 février, la NASA a clos son appel à candidature pour la constitution de son 22ème groupe d’astronautes. Un nombre record de 18 300 postulants a été enregistré. Au terme d’une sélection sur dossier, puis une semaine d’évaluation « en chair et en os » des finalistes l’an prochain, une dizaine de candidats astronautes seront retenus et présentés à la presse en juin 2017. Suivront alors deux ans d’entrainement à Houston avant leur intronisation officielle en 2019. Parmi ces nouveaux astronautes figurent vraisemblablement les premiers hommes et les premières femmes qui s’élanceront vers Mars lors des décennies 2020-2030.
Si la NASA n’a pas officiellement mentionné le vol martien dans son appel à candidatures pour ce 22ème groupe d’astronautes—mettant plutôt l’accent sur les missions à bord de la Station Spatiale Internationale—les commentaires officieux des responsables y ont néanmoins fait allusion. Ainsi, le président de la NASA Charles Bolden a spécifiquement déclaré que « Ce prochain groupe d’explorateurs américains du cosmos encouragera la ‘génération martienne’ à atteindre de nouveaux sommets et nous aidera à réaliser notre objectif d’inscrire nos empreintes de bottes sur le sol de la planète rouge. » Le nombre record de postulants (18 300, soit plus de deux fois le précédent record de 8000 candidats, établi en 1978) reflète vraisemblablement cette prise de conscience publique d’objectifs ambitieux et motivants pour cette nouvelle génération d’astronautes.

Le précédent groupe d'astronautes (21ème), sélectionné en 2013, est devenu opérationnel en 2015
Le précédent groupe d’astronautes (21ème), sélectionné en 2013, est devenu opérationnel en 2015

On relèvera qu’aucune limite d’âge n’a été formulée dans les directives de candidature, les critères portant comme d’habitude sur une solide santé physique (et parfaite acuité visuelle), un diplôme universitaire (Bachelor’s, l’équivalent d’une licence française) en sciences, mathématiques ou ingénierie, suivi de trois ans d’études supplémentaires ou d’expérience professionnelle ou bien 1000 heures de pilotage d’avion à réaction. Traditionnellement, les pilotes d’essai des différents corps d’armée constituent en effet une bonne moitié des candidats reçus.
La NASA n'a pas hésité à mettre Harrison Ford sur son site web pour promouvoir l'appel à candidature de ses astronautes (Lucasfilm)
La NASA n’a pas hésité à mettre Harrison Ford sur son site web pour promouvoir l’appel à candidature de ses astronautes (Lucasfilm)

Ces nouveaux astronautes se retrouveront notamment pilotes et passagers d’une nouvelle armada de vaisseaux spatiaux, puisque la décennie 2020 verra la mise en service du vaisseau Orion de la NASA, du Crew Dragon de Space-X et du CST-100 Starliner de Boeing.

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

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