Annonce

Réduire
Aucune annonce.

Le rover Perseverance est parti pour Mars, il y arrivera le 18 février

Réduire
X
 
  • Filtre
  • Heure
  • Afficher
Tout nettoyer
nouveaux messages

  • Le rover Perseverance est parti pour Mars, il y arrivera le 18 février

    Lancement vers Mars réussi ! Les Américains ont l’habitude du succès mais amateurs et professionnels en astronautique ont toujours une appréhension car l’opération est évidemment délicate. Voici la séquence des événements qui se sont succédés ce 30 juillet (heure Europe Occidentale) puis, ensuite, les perspectives du voyage :

    13h50, mise à feu et décollage effectués à l’heure prévue de la fusée Atlas V emportant la mission Mars 2020 (Cap Canaveral, Floride) ;

    13h52, séparation du propulseur d’appoint (SRB pour « Solid Rocket Booster ») nécessaire au décollage ;

    13h54, ouverture et éjection de la coiffe (fournie par RUAG*) protégeant la charge utile, dans ce cas le « vaisseau spatial » comprenant le module de service, l’atterrisseur avec son bouclier thermique et à l’intérieur, le rover (laboratoire mobile) Perseverance ; NB la structure du rover est identique à celle de Curiosity, les instruments sont un peu différents.

    *Quand vous lisez « coiffe de fusée », pensez à RUAG. Les Suisses sont LES spécialistes mondiaux et en fournissent 8 sur 10 à l’industrie spatiale, que ce soit pour les Européens ou pour les Américains d’ULA (donc pour l’Atlas V employé pour ce vol mais pas pour SpaceX)

    13h55, séparation du 1er étage (CCB pour « Comon Core Booster ») et libération du second étage « Centaur » porteur du vaisseau spatial, mise à feu de ce second étage ;

    14h04, fin de la première combustion du Centaur ;

    14h43, fin de la seconde combustion du Centaur qui injecte le vaisseau spatial dans sa trajectoire interplanétaire vers Mars à la vitesse de 3,5km/s en plus de la vitesse de la Terre autour du Soleil (environ 30 km/s);

    14h48, séparation du deuxième étage de la fusée d’avec le vaisseau spatial qui fonce alors à 39.600 km/h ;

    Le vaisseau est placé sur une trajectoire vers Mars, un arc d’ellipse de 480 millions de km qu’il parcourra en 202 jours en perdant progressivement un peu de vitesse en raison d’un résidu d’attraction terrestre, jusqu’à la sortie de la sphère dite de « Hill » ou de « Roche », à l’intérieur de laquelle cette attraction est dominante par rapport à celle du Soleil (1.500.000 km) puis d’une faible attraction solaire (freinage et courbure de la trajectoire), jusqu’à atteindre la sphère de Hill de Mars (à 1.000.000 de km de Mars) où l’attraction de cette dernière deviendra dominante sur celle du Soleil. Vous pouvez suivre le parcours sur le lien en fin d’article*.

    15h17 établissement du contact radio entre la Terre et le vaisseau spatial.

    Après un petit problème de température interne (un capteur l’a mesurée légèrement trop froide dans l’ombre de la Terre) la mission est passée en « safe mode », c’est-à-dire que les systèmes non-essentiels ont été suspendus pour permettre de mener rapidement un contrôle total des circuits, bien que la température soit redevenue normale très rapidement. Le contrôle ayant été effectué et aucune défectuosité décelée, la mission est repassée en mode « nominal ».

    Il ne va plus se passer « grand-chose » ensuite, jusqu’au 10 février (8 jours avant l’atterrissage) si ce n’est quelques manœuvres d’ajustement de trajectoire, « TCM » (Trajectory Correction Maneuver) à l’aide de petits propulseurs verticaux et latéraux. TCM-1, 15 jours après le départ (pour mieux viser Mars), TCM-2, 60 jours après le départ (pour affiner l’orientation vers Mars) puis plus rien jusqu’au TCM-3, 60 jours avant l’atterrissage (pour être certain d’arriver à la bonne vitesse en haut de l’atmosphère de Mars).

    Avec les trois TCM suivants la tension va grandir. TCM-4, 8,6 jours avant atterrissage, TCM-5, 2,6 jours avant atterrissage et TCM-6, 9 heures avant atterrissage. Il s’agira à ce moment que la vitesse et l’angle d’entrée dans l’atmosphère soient parfaitement réglés. Le risque étant soit de rebondir sur l’atmosphère et de se perdre dans l’espace, soit d’y rentrer avec un angle trop fermé et de s’y consumer.

    Après TMC-6 le vaisseau, ayant été capturé par l’attraction gravitationnelle de Mars, on changera de référentiel en considérant non plus la vitesse du vaisseau par rapport à la planète (forcément nulle puisqu’il aura été capturé) mais par rapport à la surface de la planète. Il se déplacera à 18.000 km/h par rapport à cette surface (un peu en dessous de la « vitesse de libération ») et descendra en orbite de plus en plus serrée (en spirale) vers elle avec son bouclier thermique orienté dans la direction de son déplacement. Arrivé « en haut » de l’atmosphère, vers 120 km d’altitude, on abordera les fameuses « 7 minutes de terreur » dont on a déjà parlé lors de l’atterrissage de Curiosity. C’est l’« EDL » (Entry Descent Landing). Il s’agit de descendre jusqu’à la surface de la planète en se freinant au maximum en utilisant tous les moyens possibles. En l’occurrence, le bouclier thermique qui s’échauffera très vite, jusqu’à atteindre 1500°C, puis son parachute, puis des rétrofusées sur les dernières centaines de mètres (très efficaces mais couteuses en volume et en masse du fait de l’énergie – ergols – embarquée).

    Les problèmes, dans cette séquence, c’est qu’au début il faut s’adapter aux irrégularités de densité de l’atmosphère martienne et à la fin, qu’il faut éviter les éventuels obstacles au sol. Or ces opérations doivent être effectuées sans intervention de l’homme, au moyen d’automatismes finement réglés au préalable, puisque la distance sera telle que la commande en direct sera impossible (décalage de temps – « time-lag » – d’une durée supérieure à celle de la manœuvre du fait de la finitude de la vitesse de la lumière et de la distance entre les deux planètes).

    Jusqu’à présent seuls les Américains ont réussi leurs EDL sur Mars avec succès. Je ne veux pas classer les Russes dans la même catégorie puisque leur unique sonde qui se soit posée sur Mars (« Mars 3 », en 1972) n’a survécu que 224 secondes. On peut en déduire que « quelque chose » n’allait pas.

    Ensuite l’aventure de l’exploration scientifique robotique de Mars reprendra avec Perseverance évoluant dans le cadre magnifique et passionnant (action évidente de l’eau liquide) du delta fluvial du cratère Jezero…jusqu’à l’automne 2022 où les Terriens enverront une nouvelle salve de robots. Parmi eux l’ESA devrait enfin figurer avec son beau projet Rosalind Franklin.

    Illustration de titre : séparation du vaisseau spatial d’avec le second étage Centaur. Remarquez la petite taille de ce vaisseau (diamètre de 4,5 mètres, hauteur 3 mètres) par rapport à la fusée. Crédit NASA TV (capture d’écran).
    Ci-dessous: le vaisseau spatial en route vers Mars. Crédit NASA/JPL-CalTech





    le temps
    dz(0000/1111)dz
Chargement...
X