En fin d’année la NASA prévoit d’essayer en vol à haute altitude une aile volante Prandtl-m (pour Preliminary Research AerodyNamic Design To Land on Mars mais aussi du nom du scientifique allemand Ludwig Prandtl spécialiste des écoulements). L’engin sera emporté à 30 000 m d’altitude par un ballon puis largué pour un vol plané. Un démonstrateur Prandtl-d a déjà fait l’objet d‘essais à basse altitude. Ce projet est piloté par le NASA Armstrong Flight Research Center (Edwards).
Préparatifs de lancement d’un Prandtl-d depuis le sol avec un sandow (doc. NASA/N. Gillian)
Le Prandtl-d lors d’un vol en juin (doc. NASA/K. Ulbrich)
Pour une mission martienne, Prandtl-m serait replié dans un CubeSat 3U (3 unités de 10 cm de coté), servant de lest dans la structure bouclier thermique du rover 2020. On se souvient que Curiosity avait utilisé de tels lests pour changer la position de son centre de gravité avant et après la rentrée atmosphérique : La rentrée devait s’effectuer avec un centre de gravité décalé par rapport à l’axe de symétrie pour permettre un certain pilotage aérodynamique. Puis après la phase d’ouverture du parachute et avant la mise à feu des rétrofusées, le véhicule retrouvait sa symétrie par éjection d’un deuxième jeu de lests. Le CubeSat contenant l’aile volante Prandtl-m pourrait être l’un de ces lests. L’aile se déplierait après largage pour atteindre un envergure de 63 cm. Le véhicule d’une masse de 1,2 kg planerait ensuite pendant une dizaine de minutes, depuis une altitude de 600 m et sur une distance de 32 km.
Illustration d’un Prandtl-m peu avant son atterrissage martien, probablement brutal, car le sol est inégal, il n’y a pas de train d’atterrissage et la vitesse pour voler à proximité du sol sur Mars est 5,5 fois supérieure à celle nécessaire sur Terre (doc. NASA/D. Calaba)
Après le vol d’essai de fin 2015, un nouveau vol ballon serait conduit fin 2016 avec vérification du déploiement correct de l’aile et de sa capacité à récupérer de l’attitude aléatoire dans laquelle elle va se trouver en fin de déploiement. Un troisième vol à plus haute altitude utiliserait une fusée sonde ; Si tout se passe bien le dispositif serait ainsi qualifié pour embarquement sur le rover 2020.
Notons que ce ne sera pas le premier essai haute altitude d’un avion à finalité martienne. La NASA avait déjà réalisé, le 9 septembre 2002, le déploiement d’un véhicule à 31,5 km d’altitude.
Déploiement lors de l’essai de septembre 2002 (doc. NASA)
En vol stabilisé après déploiement (doc. NASA)
Pour plus d’information sur la problématique du vol martien voir “voler sur Mars”
Cratères splotch et cratères dunes
La webcam de Mars Express
La plus forte tempête solaire depuis 12 ans.
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Bonjour,
Quel est le but final poursuivi dans ce type d’essai ?
Je ne vois pas l’intérêt pratique de développer une aile volante de 63 cm d’envergure (qui risque de terminer en bouillie) pour les futures missions sur Mars.
Pouvez-vous m’expliquer les raisons de ces développements ?
Merci
Un véhicule aérien sur Mars permet de parcourir une distance élevée pendant un temps court avec une capacité d’observation plus fine qu’une sonde en orbite. Il n’est effectivement pas prévu que l’objet survive à l’atterrissage. Dans la cas particulier du projet objet de cet article, il s’agit de remplacer une masse inerte envoyée vers Mars par un objet actif capable d’envoyer des informations.