La livraison d’ExoMars

Les équipes Thales Alenia travaillent en 3×8 pour achever la sonde ExoMars 2016 qui doit être expédiée avec un total de 50 t de matériel à Baykonour entre le 18 et le 21 décembre pour un lancement par une fusée Proton entre le 14 et le 25 mars 2016.

ExoMars 2016  se compose de deux objets : le Trace Gaz Orbiter (TGO) qui sera injecté en orbite martienne pour étudier les espèces chimiques présentes dans l’atmosphère (dont le méthane) en relation avec l’activité de la planète, et l’atterrisseur Schiaparelli, démonstrateur d’entrée atmosphérique et atterrissage, l’Europe n’ayant encore jamais validé l’acquisition de ces techniques. TGO est réalisé par Thales Alenia Cannes tandis que Schiaparelli est de la responsabilité de Thales Alenia Turin.

Après le retrait de la NASA, ce programme en coopération de l’agence spatiale européenne ESA d’un coût de 600 M€, n’a pu se poursuivre qu’avec la participation de la Russie qui fournit le lanceur et deux instruments en échange d’un accès aux résultats.

A son arrivée au voisinage de Mars vers le 19 octobre 2016, TGO sera freiné par son moteur pour se placer sur une orbite de 300 km de périgée sur 20000 km d’apogée. Des passages « doux » dans la haute atmosphère de la planète seront utilisés pour descendre progressivement l’apogée  et circulariser l’orbite, opération qui demandera une année. L’ESA a déjà utilisé cette technique pour Venus Express, en orbite, comme son nom l’indique, autour de Vénus. Les USA l’on aussi déjà pratiquée. Par freinage « doux », on entend une augmentation de température due à la friction limitée à quelques dizaines de degrés, la sonde n’étant équipée d’aucune protection thermique et les panneaux solaires constituant la majeure partie de la surface de freinage.

De son coté Schiaparelli aura été largué trois jours avant l’insertion en orbite de TGO, pour réaliser une entrée directe à destination de Meridiani Planum. Le bouclier thermique de 2 m de diamètre en Norcoat est réalisé par Airbus Defense and Space qui avait déjà développé le bouclier de la sonde Huyghens qui s’est posée sur Titan (et possède tout le savoir faire lié aux entrées d’ogives des missiles français). La rentrée sera suivie d’une phase sous parachute (12 m de diamètre) et d’un freinage final par rétrofusées  à hydrazine fonctionnant par impulsions. Chacun des neuf moteurs développe 400 N de poussée. La vitesse sera réduite à 5 km/h à 2m du sol puis les moteurs seront coupés, l’impact étant amorti par une structure écrasable située sous la sonde de 1,65 m de diamètre . Schiaparelli ne possède pas de panneaux solaires et survivra sur batteries pendant quelques jours transmettant des informations de type météorologique après avoir retransmis aussi des données sur le déroulement de sa rentrée. Les règles de décontamination pour protection planétaire ont bien sûr été appliquées à cet atterrisseur.

Il est à noter que la masse totale qui sera expédiée vers Mars par le lanceur russe Proton atteint 4,3 t et dépasse ainsi la masse de3,9 t de Curiosity au lancement.

L’atterrisseur Schiaparelli, vu du coté carénage thermique arrière (doc ESA/S. Corvaja)

Image du 25 novembre montrant Schiaparelli en place sur TGO. Les deux mètres de diamètre du bouclier thermique de Schiaparelli donnent une idée de la taille de l’ensemble. (Doc. ESA/S. Corvaja)

Vers le 16 octobre 2016 : TGO largue Schiaparelli (doc ESA/ATG-Medialab)

Schiaparelli au sol avec son parachute au loin (doc ESA/ATG-Medialab)

La structure d’amortissement située sous l’atterrisseur avant et après essai d’impact (doc. SENER)

Les instruments de l’atterrisseur Schiaparelli avec, au premier plan, trois moteurs de l’ensemble des 3 groupes de 3 qui seront utilisés pour le freinage final (doc ESA/ATG-Medialab)