« Al-Amal », « Tianwen », « Perseverance »… Pourquoi les missions spatiales vers Mars s’enchaînent-elles ces jours-ci ?

ESPACE La sonde émiratie Al-Amal a lancé les festivités dans la nuit de dimanche à lundi. Suivront d’ici peu la chinoise Tianwen et le rover américain Perseverance… C’est que la fenêtre de tir vers Mars vient de s’ouvrir et cette période optimale ne survient que tous les 26 mois

Fabrice Pouliquen

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La planète Mars. Capture d'écran d'un reportage de Time mis en ligne en juin 2013.
La planète Mars. Capture d'écran d'un reportage de Time mis en ligne en juin 2013. — 20 MINUTES
  • En l’espace de quinze jours, trois missions spatiales vont être lancées à destination de mars.
  • Ce tir groupé n’a rien d’étonnant. La fenêtre de lancement de Mars vient de s’ouvrir. Cette période où le Soleil, la Terre et Mars se retrouvent alignés, dans cet ordre, est optimale pour rejoindre la planète rouge.
  • Manquer cette fenêtre implique d’attendre 26 mois de plus. La hantise des agences spatiales ?

Pour la mission Al-Amal (Hope), c’est fait. La sonde spatiale émiratie a quitté la Terre aux premières heures de la journée ce lundi propulsée par un lanceur japonais, depuis le centre spatial de Tanegashima, dans le sud-ouest du Japon. Direction l’orbite de Mars que la sonde devrait atteindre en février prochain pour une mission de deux ans (soit une année martienne) qui visera réaliser une photographie complète de l’atmosphère martienne.

Doha peut souffler donc : Hope, première mission interplanétaire menée par un pays arabe a franchi avec succès l’étape délicate du décollage. Il ne faudra pas attendre bien longtemps pour voir une nouvelle mission spatiale à destination de la planète rouge se présenter sur le pas de tir. « Probablement ce jeudi avec la mission chinoise Tianwen [Questions au ciel], précise Olivier Sanguy, de la Cité de l’Espace de Toulouse. C’est en tout cas la date évoquée par des observateurs chinois, même si elle n’a pas encore été officialisée par l’agence spatiale nationale. Quoi qu’il en soit, le décollage devrait se faire d’ici le 25 juillet. »

Trois missions pour mars en quinze jours

Si la date est toujours en pointillé, les objectifs de cette mission spatiale, la première chinoise à destination de Mars, sont bien connus. Il s’agira de placer une sonde en orbite martienne puis faire atterrir un rover [une sonde capable de se déplacer sur un astre] à la surface de la planète rouge pour y mener des analyses. Tout comme Hope, l’arrivée est attendue pour février prochain.

Ce n’est pas tout. La Nasa a aussi dans ses cartons un voyage vers Mars avec Perseverance, un autre rover que l’agence spatiale américaine veut poser dans le cratère Jezero, première étape d’une mission d’envergure qui cherchera, à terme, à ramener des échantillons de roches martiennes sur Terre. Ce coup-ci, le lancement se fera de Cap-Canaveral, en Floride, et a priori le 30 juillet prochain, s’il n’y a pas de nouveaux reports.

Pour résumer, ça fait trois missions spatiales à s’envoler pour Mars en l’espace de quinze jours. Un tir groupé qui n’a rien d’étonnant : la fenêtre de lancement vers Mars vient de s’ouvrir. Pendant trois semaines environ, les conditions vont être optimales pour rejoindre la planète rouge.

« L’idée est de profiter de ce qu’on appelle l’opposition, moment où le Soleil, la Terre et Mars sont alignés exactement dans cet ordre-là », explique Olivier Sanguy. La Terre et Mars se retrouvent du même côté par rapport au soleil et la distance qui sépare les deux planètes est alors la plus courte. Enfin, il y a tout de même 55 millions de kilomètres à se coltiner, soit six à sept mois de voyage.

Une fenêtre de tir tous les 26 mois

« On pourrait lancer des missions vers Mars en dehors de cette fenêtre de tir, reprend Olivier Sanguy. Mais il faudrait alors pour la même masse de la sonde ou du rover, un lanceur beaucoup plus gros et donc embarquer plus de carburant. On se confronterait alors à des limites technologiques mais aussi budgétaires. » Il faudrait aussi impulser plus de vitesse ce qui, dans l’Espace, est à double tranchant. « Puisqu’il n’y a pas d’air pour faire résistance, l’engin spatial ne perd pas sa vitesse initiale pendant le voyage, poursuit Oliver Sanguy. S’il va trop vite, le risque alors est qu’il dépasse son objectif et finisse par tourner en rond autour du soleil. Il faut donc pouvoir être en capacité de pouvoir freiner, ce qui implique là encore potentiellement, si la vitesse est trop importante, de consommer du carburant. »

Voilà pourquoi les agences spatiales préfèrent attendre ces fameuses fenêtres de tir. Même si elles ne surviennent que tous les 26 mois, dans la mesure où la Terre et Mars ne tournent pas à la même vitesse autour du soleil. Une révolution en 365 jours pour la première, en 668* pour la seconde. On s’en doute, ces trois semaines à ne pas manquer doivent occasionner un fort stress au sein des agences spatiales. Par le passé, certaines missions ont déjà manqué le coche. « Souvent, les agences spatiales le savent bien en amont, raconte Oliver Sanguy. C’est le cas par exemple, tout récemment, d ’ExoMars 2020, une mission martienne conduite par l’Agence spatiale européenne (ESA) et Roscomos (agence spatiale russe) et qui aurait dû être lancée, elle aussi, ces jours-ci. En raison de problèmes techniques et de la crise du Covid-19 qui impactait le travail de leurs équipes, elles ont annoncé qu’elles ne pourraient pas être prêtes pour cette fenêtre de tir. »

Perseverance en passe de louper le départ ?

ExoMars 2020 a ainsi été rebaptisé ExoMars 2022 et prévoit désormais une arrivée sur la planète rouge qu’en mars 2023. Un report qui rallonge la facture ? « Forcément, répond Oliver Sanguy. Une sonde ou un rover, on ne peut pas le mettre sur une étagère pour le sortir qu’à la fenêtre de tir prochaine. Stocker l’engin en respectant toutes les procédures a déjà un coût. Surtout, même si la préparation était bien avancée avant le report, il faudra requalifier toutes les pièces avant le départ, ne serait-ce que pour s’assurer que tout fonctionne encore. Ces opérations engendrent des coûts qui ne sont pas négligeables. Après le report de Mars Insight [autre mission martienne qui a décollé en 2018 au lieu de 2016 comme prévu initialement], la Nasa a réuni ses partenaires pour savoir si on donnait une suite ou pas à cette mission. »

Perseverance pourrait-elle connaître une telle déconvenue ? La Nasa accumule en tout cas les pépins dans la préparation du lancement de son rover. Retard dans l’assemblage du lanceur Atlas V, incident de contamination dans une salle ultra-propre et, dernièrement, défaut observé lors d’une répétition générale, liste Futura Sciences. Le départ était initialement prévu le 17 juillet, a été une première fois reporté au 20, puis au 22, et maintenant au 30. En parallèle, les équipes de la Nasa ont revu leurs calculs et parlent désormais d’une fenêtre de tir vers mars qui pourrait s’étendre jusqu’au 11 août voir au 15. « Mais plus on attend et plus les marges pour parer des nouvelles erreurs ou des imprévus, comme une mauvaise météo, se réduisent, indique Olivier Sanguy. Et les conditions d’arrivées sur Mars seront moins optimales. »

*668 jours martiens (appelés sols) qui correspondent à la durée de 687 jours terrestres, précise la Cité de l’Espace, car le jour martien est un petit peu plus long que celui auquel nous sommes habitués : 24 heures… et 40 minutes