Mars et l’exploration dans l’exposition Space 2014

Du 4 au 7 août 2014 l’American Institute of Aeronautics and Astronautics a organisé le congrès Space 2014 à San Diego. De nombreuses communications lors du congrès étaient consacrées à l’exploration et à la destination Mars. L’exposition associée au congrès faisait aussi la part belle à ces thèmes. Le stand du Jet Propulsion Laboratory occupait une place importante et centrale avec en particulier des maquettes à l’échelle 1 d’Opportunity et du petit rover Sojourner qui, lors de la mission Pathfinder avait été le premier à rouler sur Mars. Une des sessions de la conférence a fait le point sur l’exploration robotique en cours et future de la planète Rouge (voir  2014.278 CR de la table ronde 10 ans d’exploration robotique martienne ).

Le stand JPL avec une maquette échelle 1 d’Opportunity (une maquette de Curiosity est moins facile à transporter !) sur fond de grande image visible en 3D avec des lunettes bleues et rouges

Caché par Opportunity sur la vue précédente, le petit rover Sojourner (pas si petit que cela d’ailleurs) qui lors de la mission Pathfinder fut le premier à rouler sur Mars

A proximité des maquettes de rover étaient placées les roues des trois rovers par ordre de taille croissante : Sojourner, Opportunity (et Spirit), Curiosity

 Ici en premier plan une roue de Sojourner (un peu piquante) avec, derrière, une roue Opportunity.

Une roue d’Opportunity avec le trou de fixation à la plateforme d’atterrissage. Il y a surépaisseur de la roue autour du trou. Le rover était fixé à ce niveau par des boulons explosifs qui permettaient une libération après l’atterrissage ; la suspension en spirale est extrêmement rigide et ne servait de suspension que pour l’atterrissage.

La même zone de fixation vue de l’extérieur. Les nervures de formes particulières laissent des empreintes dans le sol qui permettent de mesurer la distance parcourue.

Roue de Curiosity (et Opportunity et Sojourner à gauche)

Par comparaison à celle d’Opportuniy, la suspension de la roue Curiosity est bien plus souple et l’on peut faire bouger le moyeu à la main sur 1 cm

Sur le stand JPL on pouvait piloter la rentrée dans l’atmosphère de Curiosity par commande manuelle à distance devant cet écran. Sur la table les boites contenant des éléments du système d’atterrissage de Curiosity et des échantillons de roches terrestres identiques aux roches détectées sur Mars (voir images suivantes)

Un visiteur pilote par des mouvements des mains la rentrée atmosphérique de Curiosity. Des indications sur l’écran définissent le corridor de rentrée.

Dans cette boite, outre des coupons dorés de protection thermique de Curiosity, on trouve à gauche un échantillon des trois cordes qui suspendaient Curiosity sous son module d’atterrissage Skycrane, et à droite du parachute

Une bonne idée du JPL : montrer des échantillons des roches détectées sur Mars, …mais provenant de la Terre

Sur le stand du Deep Space Network une maquette du cratère Gale sur laquelle les échelles horizontales et verticales sont à la même échelle

A partir d’images prises par Opportunity sous différents angles de la météorite « Block Island », la NASA a pu, par modélisation et impression 3D, créer sur Terre des répliques de cette météorite trouvée sur le sol de Mars

 La réplique présentée sur le stand du Deep Space Network est à l’échelle 1/3. Voir l’article publié sur le site concernant cette opération de réplication.

Un panneau récapitulait l’expérience LDSD, Low-Density Supersonic Demonstrator, qui s’est déroulée récemment à Hawaï (voir l’article sur le site). Cette expérience avait pour objectif le test d’un augmentateur de surface de freinage gonflable et d’un parachute en supersonique. A ne pas confondre avec la démonstration IRVE-3 qui concernait un bouclier thermique de rentrée, gonflable également, mais essayé à beaucoup plus grande vitesse (voir plus loin).

Lors des conférences Space 2014, la NASA a montré les vidéos prises à bord du LDSD en particulier celle du déploiement du parachute en supersonique. Après un très court instant de déploiement normal le parachute s’est déchiré, montrant ainsi d’ailleurs l’intérêt d’expérimenter. (Doc. NASA)

Vue d’une caméra grande vitesse montrant le parachute en cours de déchirure. Le retour en mer a été un peu violent mais le démonstrateur a été récupéré. Cette vidéo est visible sur le site JPL . (Doc. NASA)

Le stand de la société Airborne Systems, spécialisée dans les systèmes de récupération aériens. Cette société a développé le bouclier thermique gonflable utilisée lors de l’expérience Inflatable Reentry Experiment IRVE-3 qui a volé en juillet 2012. Lors de cette opération, sous maitrise d’œuvre du centre Langley de la NASA, une fusée sonde Black Brant à trois étages a permis de tester la rentrée d’une structure gonflable à 12200 km/h. On sait à quel point l’augmentation de la surface de freinage pour faire entrer dans l’atmosphère martienne les lourdes charges liées aux missions humaines est  une technologie importante à maîtriser.

L’élément central gonflable de l’ensemble des éléments toriques concentriques constituant la structure du bouclier déployable de l’expérience IRVE-3. Ces parties structurales gonflables en kevlar sont protégées thermiquement par des revêtements souples en Nomex du type de ceux que l’on trouvait sur la navette spatiale.

Quelques vues du démonstrateur IRVE-3 (doc. NASA/AMA)

Coupe explicative des composants d’IRVE-3 (doc. NASA)

La société fournit également à Thalès Alenia Space le parachute d’ExoMars. Ici un modèle d’essai en soufflerie à fentes annulaires concentriques. La société s’appelait précédemment Irwin et a fourni les parachutes d’Apollo, de freinage de la navette, de la sonde européenne Huygens qui a atterri sur Titan, de la capsule ARD européenne, des 4 sondes de Pioneer Venus, de la capsule Dragon de SpaceX, du vaisseau Orion, de la capsule CST de Boeing. Un représentant de la société sur le stand a malicieusement fait remarquer qu’ils n’avaient pas fait le parachute du LDSD.

Le stand ULA présente des maquettes de lanceurs et de futurs vaisseaux habités US. De gauche à droite : une Atlas à deux boosters pour la capsule CST 100 de Boeing, une Atlas à un booster pour la mini navette Dreamchaser de Sierra Nevada, et un Delta heavy pour le premier vol inhabité du vaisseau Orion programmé à ce jour au 4 décembre 2014.

Une  maquette d’Orion avec son module de service européen et ses 4 panneaux solaires moulin à vent caractéristiques, sur le stand de la société responsable du développement Lockheed Martin

Orion vu de face avec ses deux hublots de rendez-vous et son système d’amarrage en pointe avant. Autour de ce système, les six creux marquent l’emplacement des points d’attache de la tour de sauvetage.

Un modèle d’Orion sortant d’une imprimante 3D. Une imprimante 3D capable de fonctionner en zéro g est en essais sur la station. Ce genre de machine devrait faciliter les explorations en permettant la fabrication de pièces de rechange diverses, et sans la difficulté du zéro g sur un sol planétaire.

Lockheed Martin voit son véhicule en orbite autour de Mars

En attendant de futures bases martiennes …mais on peut s’interroger sur le réalisme des grandes baies vitrées plates vis-à-vis de la tenue à la pression

Aerojet Rocketdyne qui regroupe maintenant toutes les sociétés de propulsion US (sauf SpaceX) a fourni le générateur radio-isotopique et la propulsion de descente de Curiosity

(Docs. A. Souchier sauf mention contraire)