La planète Mars au 47ème Salon du Bourget

C'est la semaine du 47ème Salon International de l'Aéronautique et de l'Espace et la planète rouge s'y fait rare. Toutefois, nous vous présenterons chaque jour, un petit coin de Mars, déniché au détour d'un pavillon, d'un chalet, d'une terrasse ou d'un stand…

1er jour : au Pavillon de l'Agence Spatiale Européenne…

A tout seigneur, tout honneur. Et c'est bien évidemment par notre Pavillon européen que la visite commence. De fait, c'est tant mieux car cette année notre Agence nous a plutôt gâté ! La planète Mars est en effet à l'honneur, en bonne place aux côtés de … la Lune !

"En route vers le futur"

Manifestement, la politique d'exploration du Système Solaire, alias le programme AURORA, est LE sujet.

Le terrain d'essais d'ExoMars

Cette année, l'ESA fait bien les choses car dans son grand Pavillon, le ton est donné et l'entrée se fait avec une vue directe sur une Terre et une Lune lointaines, qu'un disque géant de Mars vient narguer. Les slogans " En route vers le futur" ou encore "The road to the future" sont de bon ton.

Juste en face, deux terrains d'essais. Le premier lunaire, le second martien ! Bien que de facture médiocre, les deux terrains d'essais sont agréables à regarder et présentent trois rovers (deux lunaires et un martien).
Pour Mars, c'est ExoMars en proie à un passage difficile : l'escalade d'un galet …

Le rover ExoMars évolue sur Mars

Dans le fond, une vue géante obtenue par Mars Express, un paysage en image de synthèse en 3D et les prochaines étapes de l'exploration. Au sol, une vidéo de synthèse montrant ExoMars au travail … mais sur Mars !

A l'entrée ou à la sortie, les charmantes hôtesses de l'Agence fournissent entre autres documentations, de superbes cartes postales dont une de la planète Mars : Kasei Valles vue par Mars Express.
Cette année, l'Agence Spatiale Européenne a bien réussie sa communication scientifique à destination du grand public.

2ème jour : au Pavillon du Centre National d'Etudes Spatiales…

Aïe, aïe, aïe !

Cette année le pavillon du CNES fait grise mine ! Très simple en apparence, il présente pourtant les différents et très nombreux domaines d'activités de l'Agence.
La partie "sciences planétaires" est réduite à sa plus extrême expression. Et la partie martienne, soulignée que par une vieille maquette mal mise en valeur du rover ExoMars.

Une vieille version du rover ExoMars

Dommage que ne soient pas présentés les résultats obtenus par les équipes françaises (de l'IAS notamment) sur les données de la sonde Mars Express. Dommage aussi qu'il ne soit pas fait mention des instruments scientifiques français (du CNRS pour la plupart), sélectionnés à bord de la mission américaine MSL ou à bord d'ExoMars…

3ème jour : au coin Russe, le stand Lavochkin…

Cette année encore, la Russie est venue massivement. La partie commerciale des entreprises aéronautiques civiles et militaires domine largement… La partie spatiale quant à elle, s'illustre surtout dans le domaine de l'observation de la Terre, bien que l'Association Lavochkin, est présente, sur un stand de belle facture et nous propose de l'exploration spatiale !

Lavochkin est un organisme d'état, fondé par Semyon Lavochkin en 1937 et qui s'est initialement illustré dans la conception et la fabrication d'avions de type LA-5, LA-150, LA-250 ou de missiles de type "Burya" …
Dans les années 60-70, sous la direction de Georgy Babakin, Lavochkin développa de nombreuses sondes spatiales dont notamment Luna-9, Luna-19, Luna-23, Luna-24, Venera-4, Venera-7, Mars-2 et Mars-3, Prognoz-1, Prognoz-9 etc.

L'entreprise emploie aujourd'hui plus de 5000 personnes.

Présentation des missions Phobos Sample Return (MSP) et Meteorological Mini Lander (MML)

Avec le temps, Lavochkin a développé compétences et savoirs-faire dans le développement et le lancement de sondes spatiales interplanétaires, le développement et la fabrication de charges utiles ou de modules scientifiques, dans le développement de logiciels embarqués, le support et les tests de sondes, le consulting en tous genres et les coopérations de haut niveau avec les américains, les européens, les chinois et les japonais… Elle est à l'origine des célèbres modules d'assistance "Fregat" et "Fregat-SB" conçus pour les insertion de satellites sur des orbites terrestres à hautes énergies…

La sonde Phobos Sample Return

Mais Lavochkin continue également ses activités dans le domaines de l'exploration planétaire et prévoie dans les années à venir l'envoi de sondes spatiales d'observation de la Terre, mais aussi et surtout de sondes lunaires et martiennes. Parmi les sondes martiennes, Lavochkin développe un programme original, cher aux soviétiques de l'époque et qui sonne un peu comme une obsession chez les Russes d'aujourd'hui : l'exploration de Phobos, au moyen d'une sonde baptisée "Phobos Sample Return" !

La mission "Phobos Sample Return", aussi appelée "Phobos Explorer" ou encore "Phobos Grunt" doit décoller en octobre 2009 à bord d'une fusée Soyuz-2/1b depuis le cosmodrome de Baïkonour. Le trajet Terre-Mars durera entre 10,5 et 11,5 mois. Le module de retour repartira de Phobos entre juin et juillet 2011 puis reviendra sur Terre en juin 2012 soit une durée totale d'environ 34 mois pour une collecte de 200 gr d'échantillons Phobosiens !

Si la Russie (avec peut-être l'aide de l'Europe, des Etats-Unis ou de la Chine ?) réussissait ce coup là, elle ferait un retour fracassant dans le club des puissances spatiales !!!

4ème jour : sur le stand allemand de la société EOS…

Au détour d'un stand chinois (le China Great Wall Industry Corp.) que l'on peut admirer une splendide maquette de rover pressurisé, destiné à l'exploration pilotée de Mars.

En fait, le rover pressurisé MarsCruiserOne (MCO) est un concept original réalisé par la société EOS (www.eos.info) à partir d'études développées pour le compte de l'ESA par EADS Astrium Brême.

Le MarsCruiserOne

Le MCO est un rover pressurisé, en fait un véritable mobile-home pour 2 personnes. Il permet donc l'habitation (durant des cycles de missions de 10 jours et 10 nuits), l'exploration scientifique projetée et la mobilité. Basé sur un concept de roues extra larges mais limitant la surface de contact avec le sol, le MCO est contenu dans un cylindre de 5 m de diamètre, soit la soute d'une Ariane 5 ++.

La partie avant du MarsCruiserOne vue en détails – Schéma du MCO

Quelques caractéristiques techniques du MCO :

– Technologie : rover pressurisé avec un moteur centrale linéaire.
– Structure : monocoque.
– Concept Train roulant : 4 roues omnidirectionnelles minimisant la surface de contact au sol.
– Motorisation : moteur thermique ?
– carburant : ressources in-situ !
– Pilotage : automatique et/ou manuel.
– Composition : fibres de carbone, aluminium, kevlar, nomex.
– Dimensions : 4,5 x 9,5 x 3,8 m.
– Masse : 4550 kg.
– Equipage : 2 personnes.
– Durée d'une mission : cycles de 10 jours et 10 nuits.
– Lancement : Ariane 5++.

Vues arrière et latérale du MarsCruiserOne

Pour la petite histoire, la société EOS conçoit, fabrique et commercialise, des machines laser à modeler le plastique en 3D, à partir de données CAD, bref des imprimantes en 3 Dimensions !

5ème jour : le TEAM ARES des Etats-Unis…

Si le carton était rouge pour le CNES, il n'est pas mieux sous la Pavillon de l'oncle Sam ! Alors que les américains avaient l'opportunité de dévoiler plus en profondeur leurs visions de l'exploration lunaire et martienne voulue par le Président Bush, le superbe stand de Lockheed Martin ne présente qu'un panneau sommaire !

Les couleurs du TEAM ARES

Heureusement, nos amis d'outre-Atlantique ont pensé à prendre dans leurs bagages trois splendides maquettes de fusées, permettant de comparer les tailles respectives du Shuttle, d'ARES I et d'ARES V. On se rend alors mieux compte, que tout le programme d'exploration lunaire est loin d'être achevé. Souhaitons seulement qu'outre les financements (toujours inexistants à l'heure actuelle), les problèmes techniques soient un jour réglés ! Nous sommes impatients de voir décoller ces engins…

Vision NASA de l'exploration lunaire et martienne réalisées grâce aux CLV ARES I et ARES V – Maquettes comparatives

6ème jour : le rover SOLERO sur le stand d'OERLIKON SPACE AG…

Sur le stand d'OERLIKON AG, on découvre SOLERO, pour SOLar powered Exploration ROver, un petit rover martien européen. C'est en fait un projet financé par l'ESA et réalisé en collaboration avec l'entreprise vH&S (von Hoerner & Sulger GmbH) et l'EPFL de Lausanne (Suisse). Ce projet vise à étudier la faisabilité d'un concept de locomotion dont le seul apport énergétique est l'énergie solaire. Dans l'idée originale, un tel système optimisé permettrait d'augmenter la durée des missions et la superficie du domaine exploré. Dans les faits, l'Europe ne possédant pas la technologie des RTG, nous n'avons pas d'autres choix que d'optimiser du solaire ou … faire appel aux Russes ou encore aux Américains pour qu'ils montent à bord avec un moteur alimenté par un Radioisotope Thermoelectric Generator…

Le rover SOLERO, grandeur réelle

Trois vues du rover SOLERO

Mais, l'exercice est tout de même fascinant puisqu'il permet à nos industriels et nos scientifiques, de se faire la main en attendant ExoMars. N'oublions pas tout de même que les américains ont (sans compter les échecs) envoyé sur Mars Viking Landers 1 & 2, Pathfinder, Spirit et Opportunity après avoir fabriqué des dizaines de prototypes jamais envoyés dans l'espace mais testés et retestés des centaines voire des milliers de fois sur Terre. Soyons donc humbles et faisons les frais d'essais, de modifications, d'enrichissements puis de validations des systèmes…

Détails de la roue avant centrale du rover

SOLERO est donc une plate-forme de tests qui permet de démontrer sa capacité à se déplacer sur tout type de sol, sa capacité à embarquer une charge utile, sa capacité à emmagasiner de l'énergie solaire et sa capacité à être contrôlé de manière efficace.

Quelques caractéristiques de SOLERO :

– Taille : 880 x 600 x 450 mm
– Masse : 12 Kg
– Charge utile : 1.5 Kg
– Taille de la charge utile : 170 x 95 x 100 mm
– Déplacement : 6 roues motrices dont 2 roues de direction
– Diamètre des roues : 150 mm
– Panneaux solaires : 0,3 m²
– Vitesse maximum : 0,5 m/s
– Garde au sol : 208 mm
– Pente maximum tolérée : 30 deg
– Taille maximum d'obstacle franchissable : 230 mm
– Consommation : 4 + 2,5 W sur terrain plat
– Rendement panneaux solaires : 30 W

Aujourd'hui, SOLERO est testé sur la plate-forme d'essai de l'ESTEC. Ses roues sont maintenant tout aluminium.

Pour plus d'informations :

http://asl.epfl.ch/research/systems/Solero/solero.php
http://www.esa.int/techresources/ESTEC-Article-art_print_friendly_1100182714507.html
http://esamultimedia.esa.int/docs/industry/SME/Tech_success_optimised.pdf
http://robotics.estec.esa.int/ASTRA/Astra2004/Papers/astra2004_D-05.pdf

7ème et dernier jour : du Mars ici et du Mars là…

Finalement, même si ce n'est pas flagrant, il n'est pas si difficile de trouver sur ce 47ème Salon International de l'Aéronautique et de l'Espace, du Mars ici et du Mars là. Il suffit de bien chercher. Nous n'avons d'ailleurs probablement pas tout vu…
Mais il faut bien le dire, sur plus de 2.000 exposants, l'essentiel du Bourget tourne autour de stands présentant boulons et autres joints aéronautiques. Certes de haute technologie ! Alors, pour le dernier jour du salon, voici une petite sélection 100% martienne…

– sur le stand d'Actel (www.actel.com)
Actel (plus de 500 salariés) est un fabricant américain de puces électroniques et de processeurs conçus pour résister aux radiations du vide spatial. C'est donc fréquemment cette entreprise que l'on sollicite pour équiper les sondes spatiales de processeurs blindés et dont les microcircuits sont plusieurs fois redondés et parfois même quadruplés…

Le processeur RTSX32-SU à bord de MRO

Pour les martiens, Actel a déjà équipé Mars Pathfinder, Mars Global Surveyor, Spirit et Opportunity.
Par ailleurs, c'est le processeur Actel RTSX-SU qui est à bord de la sonde Mars Reconnaissance Orbiter, lancée le 12 août 2005 ! Le même processeur équipe la sonde Galileo GIOVE-A, la sonde New Horizons partie vers Pluton et le satellite GPS 2R-M1…
D'autres processeurs sont en cours d'élaboration dont notamment le RTAX-S qui volera à bord du Mars Science Laboratory…

– sur le stand de GRW (www.grw.de/)
La société allemande GEBR. REINFURT WURZBURG GMBH & Co. (420 salariés) développe, fabrique et usine des petits roulements en acier et des réducteurs. Le tout de haute précision puisqu'ils sont alésés de 1 à 17 mm, pour un diamètre variant entre 3 à 40 mm.

Les roulements de GRW équipent les roues de Spirit et Opportunity

Ce sont les roulements et réducteurs de la société GRW que le JPL a choisi pour les moteurs des 12 roues de Spirit et Opportunity ! Eh oui, il y a bien de la technologie européenne à bord des deux infatigables engins…

– sur le stand d'OHB System AG (www.ohb-system.de/)
La société allemande OHB-System est N°1 sur un segment : le développement, la construction et les opérations de petits satellites commerciaux ou scientifiques. OHB-System est notamment à l'origine de la construction des satellites et sondes BremSat, Safir-1, ABRIXAS, MITA, BIRD-RUBIN…
L'entreprise a également contribué à la construction d'autres engins comme KOMPSAT-2, LLMS, CHAMP, GRACE, ENVISAT… et mise une partie de son expertise au développement de futurs satellites spécialisés dans l'observation de la Terre.

Pour les martiens, OHB-System AG était embarqué à bord de la mission européenne à buts géophysiques NetLander, qui resta toutefois au stade du projet malgré son fantastique intérêt…

OHB System participe à la mission ExoMars

Mais OHB-System a surtout été sélectionné fin 2003 par l'ESA pour le programme AURORA et notamment pour la mission ExoMars. La société, aux côtés d'Alenia Spazio, mène deux études préliminaires. Elle est en fait chargée de développer les spécifications techniques de rentrée atmosphérique du module de descente contenant le lander et le rover.

Mais d'autres études sont également en cours et notamment la faisabilité d'une capsule de retour d'échantillons prélevés sur Mars et rapportés sur Terre. OHB System AG est chargé de mettre au point les spécifications du module de démonstration EEV ((Earth Entry Vehicle). De même, EADS Space Transportation à Bordeaux a chargé OHB System AG de développé le lanceur de la capsule EEV et les caractéristiques de la trajectoire de retour… Enfin, OHB System AG calcule et étudie les fenêtres optimales et les meilleures routes aller et retour pour une telle mission entre la Terre et Mars et Mars et la Terre.

– sur le stand de Galileo Avionica (www.galileoavionica.it)
La société italienne Galileo Avionica est une filiale du Groupe Finmeccanica. Galileo Avionica collabore dans le spatial avec la NASA, l'ESA, l'ASI et bien d'autres agences spatiales dans le monde depuis des décennies. Elle est spécialiste de l'équipement électrique et de l'instrumentation scientifique à bord de satellites d'observation de la Terre ou de sondes interplanétaires. Elle a notamment à son palmarès l'équipement des satellites et sondes comme ERS-2, Cassini, Rosetta, DAWN, METOP, Planck, Herschel, ADM Aeolus, GIOVE A, PROBA, Pleiades, SkyMed…
Cette entreprise italienne travaille également sur le développement de panneaux solaires et fournit notamment ceux de l'ATV.

Cette dernière spécialité l'a conduite à fournir les panneaux solaires géants de la sonde européenne Mars Express… Plus récemment, Galileo Avionica a fournit à la NASA l'équipement Radio Fréquence de la sonde Mars Reconnaissance Orbiter.

Enfin, elle a acquis un précieux savoir-faire dans l'automatisme et a ainsi équipé Rosetta des systèmes de forage, d'échantillonnage et de distribution des échantillons qui seront collectés sur le noyau de la comète 67P/Churyumov-Guerasimenko. C'est aussi pour cette raison que Galileo Avionica pourrait réaliser le bras robotique du rover ExoMars et l'ensemble des logiciels, systèmes, détecteurs et mécanismes de collecte d'échantillons du rover européen…

– sur le stand de Rockwell Collins (www.rockwellcollins.com)
Rockwell Collins est une société américaine qui oeuvre essentiellement dans les domaines de la Défense et de l'Aérospatiale, spécialisée dans les systèmes de communications avancées et dans l'électronique de bord.

A ce titre, Rockwell Collins a fourni à la NASA les systèmes de communications des missions Apollo et notamment ceux du célèbre direct de Neil Armstrong…

Rockwell Collins a plus récemment conçu les objectifs des "yeux" électroniques des deux rover MER, Spirit et Opportunity au travers de l'une de ses filiales, Kaiser Electro-Optics, Inc. (KEO). KEO a fabriqué, assemblé et testé les objectifs des caméras des deux engins dans ses usines à Carlsbad en Californie. Chacun des rovers est équipé de 9 objectifs conçus tandis que chacun des deux landers était équipé d'un seul objectif pour étudier les phases de l'EDL (Entry Descent Landing)…

Une roue à réaction

Sur son stand, Rockwell Collins présente une roue à réaction TELDIX, embarquée à bord de satellites et de sondes spatiales pour manœuvrer, orienter et stabiliser les engins. La sonde européenne Mars Express par exemple, en embarque trois du même type afin d'orienter sa plate-forme dans les 3 axes.

– sur le stand ATK (www.atk.com)
La société américaine ATK est active dans les milieux de la Défense et du Spatial. Elle développe notamment des moteurs de missiles stratégiques, de missiles antimissiles, de fusées et de satellites. Elle participe également aux développements des futurs lanceurs ultra-lourds ARES I et ARES V destinés à l'exploration future de la Lune puis de Mars. ATK est également une firme très active dans la fourniture d'éléments à bord des sondes martiennes.

Pour Spirit et Opportunity
ATK a par exemple été l'un des acteurs majeurs du design, de la conception, de la fabrication et des tests dynamiques de deux rovers martiens. Elle a également réalisé les deux mâts en structure composite supportant les PanCam et devant résister aux conditions martiennes.

ATK , c'est aussi une très grande expertise dans la fabrication de moteurs d'insertion en orbite (premier moteur en orbite lunaire, premier moteur à avoir atterrit en douceur sur la Lune, moteurs de désorbitation à bord des Mercury et Gemini…). ATK a ainsi réalisé les moteurs équipant les landers MER pour assurer le ralentissement des deux engins à l'approche du sol martien. ATK a également conçu les Systèmes d'Ingénierie Mécanique (MSE) ayant permis les tests des premiers tours de roues des deux rovers peu après leurs arrivées.

Des équipements divers et variés
ATK a fournit des systèmes optiques au télescope Hubble, à Chandra, au James Webb Space Telescope, à la sonde Deep Impact et aux deux rovers MER… Elle a aussi une expertise dans la fabrication de réservoirs de carburant en titane, embarqués à bord de plus de 500 fusées, satellites et autres sondes spatiales. ATK a notamment équipé les engins Pioneer, Voyager, Mariner, Cassini, les fusées Delta III et Delta IV, les navettes et toutes les Atlas…  Cette société a aussi une grande expertise dans les systèmes de climatisation et d'isolation des sondes spatiales. Elle a ainsi développé ceux de Mars Pathfinder et a participé avec les ingénieurs du JPL à la conception du système de contrôle thermique de la NavCam embarquée à bord de la sonde MRO.

Pour de futures sondes martiennes
ATK étudie actuellement de nombreux systèmes devant équiper de futures robots martiens, dont notamment des systèmes de forage.

SUPPLEMENT OFFERT PAR ALAIN SOUCHIER

Dans le chalet Thalès, situé avant le chalet du CNES, il était possible de voir une maquette de la sonde européenne Exomars visible sous son bouclier thermique…

Exomars sous son bouclier thermique

Au terme d'une semaine au Salon du Bourget, voilà un petit aperçu de ce que l'on pouvait y voir de martien…

© Textes : Gilles Dawidowicz/APM.
© Images : Gilles Dawidowicz et Alain Souchier.