L’élaboration du nouveau scénario de voyage humain vers Mars par la NASA, désigné « Design Reference Mission 5.0 », a pris du retard. Sa sortie était initialement prévue à la fin 2007. Il est attendu avec impatience par les tenants de l’exploration martienne, en particulier pour que soit assurée une cohérence entre les moyens développés pour l’exploration lunaire et ceux dont aura besoin pour Mars. Les premiers éléments ont commencé à filtrer depuis octobre (document « Background of the Mars Design Reference Architecture 5.0 » téléchargeable sur le site:
http://www.lpi.usra.edu/meetings/leag2007/presentations/20071001.drake.pdf
Tout d’abord on sait que la solution retenue est celle du voyage classique avec transfert Terre-Mars en 6 à 7 mois, séjour de 550 jours sur place et retour, le tout en 900 jours. La taille de l’équipage n’est définie pour l’instant que par les termes d’ « équipage minimal ». Le lancement des astronautes, comme dans l’étude Mars Direct de R. Zubrin, est précédé de lancements destinés à préparer le séjour et le retour. Des dates sont affichées pour ces lancements: décembre 2028 pour le lander cargo, et janvier 2029 pour l’habitat de surface alors que l’équipage quittera la Terre lors de la fenêtre suivante en février 2031. Bien sûr ce seront des Ares 5 capables de mettre en orbite terrestre 125 tonnes qui seront utilisées. Elles seront équipées de coiffes de 10 m de diamètre. L’arrivée sur Mars de l’équipage est attendue en août 2031. Il est à noter que si cette date d’arrivée est respectée la première moitié du séjour des astronautes se déroulera dans la tempête de poussière saisonnière. Les astronautes quitteront Mars en janvier 2033 pour retrouver la Terre en septembre. Le programme prévoit apparemment que soient lancés aussi, en redondance, fin 2030 ou début 2031 un nouveau lander et un nouvel habitat qui arriveront dans le voisinage de Mars en même temps que les astronautes. Comme dans Mars Direct, il est prévu une continuité dans l’exploration, la fenêtre de tir de 2033 étant utilisée pour l’envoi du deuxième équipage vers Mars et ainsi de suite. Les informations disponibles mentionnent 6 lancements d’Ares 5 et un d’Ares 1 par vol d’équipage, ce qui laisse supposer que chaque vaisseau est constitué en orbite terrestre par le rendez vous de deux éléments de 125 tonnes, le lancement de l’Ares 1 étant réservé à l’envoi des astronautes vers le vaisseau ainsi constitué après le lancement des Ares 5 numéro 5 et 6.

 


 
                               Les grandes lignes de la première mission humaine vers Mars (doc. NASA)

 

La NASA affiche aussi le début des travaux sur le module d’atterrissage, le lander, dans le dernier trimestre 2009 dans le cadre du programme « Développement avancé de propulsion et cryotechnie » doté d’un budget de 125 millions de dollars. Mais seulement 5,8 millions de dollars seraient dépensés sur le thème « Technologies de propulsion martienne » en 2012 – 2013.

Une image du lander sur Mars montre celui-ci entouré d’une structure gonflable. Cette structure a été identifiée par certaines sources comme indiquant l’utilisation d’un ballute (contraction des termes ballon et parachute) pour la rentrée atmosphérique. Ce type de structure peut même jouer le rôle de bouclier thermique pendant la rentrée. La descente serait ensuite poursuivie sous parachutes avec utilisation de moteurs fusée en finale, la faible atmosphère martienne ne permettant pas que des parachutes réduisent suffisamment la vitesse pour un atterrissage direct. Le moteur fusée permet de plus un choix de la zone d’atterrissage. Les schémas présentés dans la pré-étude NASA montrent une mise en orbite martienne préalable avant la rentrée atmosphérique, nécessaire pour le rendez-vous avec le lander qui attend en orbite depuis 2 ans. Les images utilisées par la NASA pour le vaisseau habité sont celles de l’étude précédente « Design Reference Mission 4 » (DRM4). Dans cette étude, due à Stan Borowski et son équipe du Glenn Research Center, l’élancement vers Mars et la mise en orbite martienne ainsi que l’élancement depuis l’orbite martienne vers la Terre pour le retour sont effectués au moyen de moteurs nucléo-thermiques. Ce point n’est pas précisé dans les nouveaux éléments disponibles. On sait au moins que la production d’ergols in situ est toujours à l’ordre du jour. Doivent-ils être utilisés pour le retour en orbite martienne seulement comme dans la DRM4 ou pour la totalité de l’élancement vers la Terre comme dans Mars Direct on ne le sait pas encore. En tout cas, au sol, l’approvisionnement en énergie sera assuré par une source nucléaire.

  Tous les éléments du nouveau scénario de voyage humain vers Mars ne sont pas connus mais des sites d’atterrissage et circuits d’exploration sont déjà proposés (doc. NASA).

Alain Souchier