ExoMars est en route pour Mars

Une fusée proton a lancé ExoMars vers la planète Rouge le 14 mars. Le lanceur a décollé de Baykonour à 10h31, heure française. A 10h48 un premier allumage de l’étage Breeze-M, 4^ème étage du lanceur, a placé ExoMars TGO sur une orbite de parking. Trois rallumages successifs à 12h27, 14h40 et 21h06 ont placé la sonde européenne sur son orbite de transfert vers Mars, la séparation avec l’étage Breeze ayant été confirmée à 21h15.

Avec 4332 kg (dont les ergols, 113 kg d’instruments scientifiques et 600 kg d’atterrisseur Schiaparelli) ExoMars TGO est la plus lourde sonde envoyée vers Mars à ce jour. Avec ses panneaux solaires déployés TGO présente une envergure de 17,5 m.

Décollage de la fusée Proton à 10h31 (doc. ESA – S. Corvaja)

L’orbiteur TGO pour Trace Gaz Orbiter a pour objectif comme son nom l’indique d’étudier les gaz à l’état de trace dans l’atmosphère martienne (comme le méthane) qui pourraient traduire une activité biologique. Les instruments embarqués à bord de TGO sont décrits sur le site CNES et en anglais sur le site ESA. Ils sont au nombre de 4 :

-NOMAD, ensemble de 3 spectromètres en infrarouge, visible et ultraviolet

-ACS, ensemble de 3 spectromètres infrarouge en complément de NOMAD

-CASSIS, une caméra couleur et infrarouge à 5 m de résolution

-FREND, un détecteur de neutrons pour détecter la présence d’eau jusqu’à 1 m de profondeur

TGO et ses instruments (doc. ESA/ATG Medialab)

La mission ExoMars est présentée comme devant contribuer à la recherche de la vie sur Mars. En effet les instruments NOMAD et ACS devraient permettre de mesurer finement les quantités de méthane dans l’atmosphère martienne. Les instruments peuvent opérer dans un mode d’occultation en regardant le soleil au travers de l’atmosphère martienne, le soleil constituant une puissante source infrarouge. Si les instruments détectent en même temps du dioxyde de soufre cela fera pencher vers une source géologique pour le méthane. Si au contraire on détecte d’autres corps organiques comme de l’éthane, cela fera pencher en faveur d’une origine biologique (bactérienne).

Un prototype et des maquettes de NOMAD sont exposés à l’Euro Space Center depuis le 10 mars dans le cadre de l’exposition « Zoom sur Mars ». (Doc. A. Souchier)

NOMAD a été développé par l’institut belge d’aéronomie spatiale (exposition « Zoom sur Mars » de l’ESC)

Les éléments optiques de NOMAD (exposition « Zoom sur Mars » de l’ESC)

Les éléments optiques de NOMAD (exposition « Zoom sur Mars » de l’ESC)

Une vue de l’intérieur de NOMAD sur l’une des maquettes exposées à l’ESC (doc. A. Souchier)

 L’atterrisseur Sciaparelli emporte 6 instruments pour utilisation au sol:

• MetWind pour la direction et la vitesse du vent
• DREAMS-H pour la mesure d’humidité
• DREAMS-P pour la mesure de pression
• MarsTeam pour la température proche du sol
• SIS pour le rayonnement solaire
• MicroARES pour la mesure des champs électriques

Mais Schiaparelli comporte également une caméra noir et blanc regardant vers le bas pour fournir des images pendant la descente (mais plus au sol), un spectromètre pour étudier le plasma pendant la rentrée et de nombreuses mesures technologiques (expérience AMELIA) dont des accéléromètres qui fourniront des informations sur la densité de l’atmosphère traversée ainsi qu’une instrumentation COMARS+ pour la mesure des flux thermiques pendant la rentrée. L’atterrisseur est équipé de réflecteurs laser pour préciser sa position.

Schiaparelli va se poser sur Mars pendant une période de tempêtes de poussières, moment où il sera intéressant de mesurer les champs électriques dans le gaz ambiant. Schiaparelli ne fonctionnera que quelques jours car alimenté par batteries.

L’atterrisseur Schiaparelli en configuration d’atterrissage. Au premier plan un groupe de trois moteurs d’atterrissage ; il y en a au total 3 groupes de 3. La partie inférieure de la sonde comporte une structure amortisseuse déformable en nid d’abeille. (Doc. ESA/ATG-medialab)

La zone d’atterrissage de Schiaparelli dans Meridiani Planum (zone où se trouve Opportunity). L’ellipse d’atterrissage mesure 115 km sur 25. (Doc. IRSPS/TAS-I)

La séquence d’atterrissage de Schiaparelli (doc. ESA/ATG medialab)

Une brochure explicative en anglais sur ExoMars est disponible ici.

Le prochain événement important de la mission est la correction de trajectoire l’été prochain.

La mise en orbite de TGO et l’atterrissage de Schiaparelli sont prévus le 19 octobre. Placé sur une orbite elliptique élevée (100000 km d’apoastre et, TGO utilisera un freinage léger par passage dans les hautes couches de l’atmosphère martienne au périastre pour descendre l’apoastre de son orbite et atteindre son orbite opérationnelle circulaire à 400 km d’altitude. L’opération de freinage s’étendra sur une grande part de l’année 2017.

Voir ci-après quelques vidéos sur la mission.

Le lancement (1)

Le lancement (2)

Le lancement (3)

Les étapes du voyage

La trajectoire dans le système solaire

L’approche de Mars

Le site d’atterrissage de Schiaparelli

Vidéo montrant l’atterrissage du rover de la mission 2018