(Crédit image NASA/JPL.)

A désormais huit mois de leur lancement, la NASA continue d'être confrontée à des problèmes sur la paire de robots au départ prévu pour 2003. Cela pourrait conduire au report du lancement d'au moins un des deux explorateurs, pour une arrivée en 2008.

Les problèmes ne viennent pas des rovers en eux-mêmes - qui sont pourtant fort complexes - mais de la partie sensée être la moins coûteuse et la plus simple : leur système d'atterrissage. Sa conception, basée sur le système d'airbags employé pour Pathfinder, est pourtant robuste par essence. Cette prudence de la NASA sur une partie aussi essentielle de la mission (c'est elle qui permet de garantir la survie des robots à l'arrivée sur Mars) est d'autant plus appuyée que cette mission 2003 vient après les problèmes rencontrés sur les missions de 1999, même si le succès de Mars Odyssey est intervenu entre temps.

Les difficultés sont présentes à plusieurs niveaux. En premier lieu, les MER (Mars Exploration Rovers) sont notablement plus massifs que Mars Pathfinder. Cet embonpoint a conduit, après de nombreux essais sur Terre, à renforcer le système d'airbags qui comporte désormais quatre couches au lieu d'une seule. Ceci provoque un sur-poids notable des coussins d'atterrissage puisque l'on atteint 85 kg en lieu et place des 15 kg prévus initialement.

Un autre point dur vient du moment de la journée où a lieu l'atterrissage. Pathfinder est "tombé" sur Mars juste avant l'aube, soit au moment où les vents martiens sont les plus calmes. Même ainsi, il a rebondit sur la surface sur plus d'un kilomètre avant de s'immobiliser. Au contraire, les robots jumeaux de 2003 devraient se poser en pleine après-midi avec des vents vraisemblablement sensiblement plus forts, ce qui pourrait accentuer les dérapages aux contacts avec le sol martien. Hors, lors des tests sur Terre, la cause principale identifiée des ruptures d'airbag a justement été les chocs avec des rochers avec un fort déport horizontal. Mais accroître la résistance des airbags suffisamment pour supporter un poser sur Mars dans ces conditions rendait le poids incompatible des capacités de la fusée Delta2 au décollage de la Terre.

Il a alors été décidé d'ajouter un système de trois petits propulseurs disposés à l'horizontale sur le fond des atterrisseurs afin de pouvoir freiner la dérive horizontale de l'engin par rapport au sol lors de sa descente. Mais il fallait également pouvoir compenser à la fois de brusques sautes de vent et des vents constants, ce qui a parut impossible à réaliser uniquement au moyen de gyromètre et d'accéléromètre. Un autre système a été alors développer pour régler cette incertitude. Il s'agit d'un dispositif imageur qui prend trois images successives lors de la descente et estime le mouvement relatif de l'atterrisseur par rapport au sol. La décision de l'inclure ou non doit intervenir en novembre ou décembre de cette année.

Entre temps, la crainte de vents trop violents à la descente à fait rejeter deux des six sites d'atterrissage présélectionnés, lesquels étaient situés dans Valles Marineris. Entre temps, un troisième site a été écarté pour d'autres raisons : un sondage radar depuis la Terre a indiqué semble-t'il que le sol était trop rocheux et accidenté pour que l'atterrissage se déroule sans trop de risques. Enfin, sur les trois derniers sites, deux pourraient également être le siège de vents horizontaux importants. Réponse pour le choix des sites : janvier 2003.

Le scénario prévoit que ces deux robots de 170 kg architecturés autour du modèle de base "Athena" se posent sur Mars à 3 semaines d'intervalle en janvier 2004. Ils doivent ensuite explorer trois mois durant les environs sur 600 mètres à un kilomètre de surface. Conçus pour parcourir jusqu'à 100 mètres de distance par jour, ils reçoivent chaque nuit les instructions envoyées depuis la Terre pour leur plan de route du lendemain. Durant la journée, ils se servent ensuite d'un système de vision stéréoscopique en relief pour détecter les obstacles dangereux sur leur chemin, les contourner et reprendre leur route vers l'objectif.

La majeure partie de leur temps restera toutefois consacrée à l'étude détaillée de la géologie et de la minéralogie de petites portions du sol. Outre la recherche de la présence (actuelle ou passée) d'eau dans les sols, une telle inspection en surface permettra de valider les détections déjà réalisées depuis l'orbite par les sondes Mars Global Surveyor et Mars Odyssey. Cette analyse se déroulera tout d'abord à l'aide de caméras embarquées et de spectromètres infrarouges afin d'identifier les cailloux intéressants. Elle se prolongera le cas échéant de façon plus détaillée, grâce à un bras équipé de deux spectromètres, d'un imageur à fort grossissement et d'une roue dentée qui servira à retirer la couche superficielle des rochers pour permettre une analyse des couches sous-jacentes.

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