Les ingénieurs de la NASA vont répéter ce soir l’expérience de vivre sept minutes de terreur sur Mars. C’est le temps qu’il a fallu au Curiosity rover pour atterrir en août 2012, et c’est ce qui le mènera à la mission Insight. Après un voyage de plus de six mois et 485 millions de kilomètres, le robot devra atterrir en un seul morceau sur une zone plate de la planète, ce qui implique un ensemble de manœuvres dangereuses et extrêmement compliquées où il passera d’une vitesse vertigineuse d’environ 20 000 kilomètres par heure à zéro. Toute petite erreur, la moindre imprécision peut ruiner une mission fondamentale dans la course à la conquête du quatrième monde du système solaire. Une fois au sol, un artefact de la taille d’un piano analysera les entrailles de la planète et recherchera la présence de « martemotos », des tremblements de terre martiens.
Lancé en mai dernier depuis Vandenberg, la base de l’U.S. Air Force au large de la côte californienne, l’InSight de près de 700 kilogrammes (y compris le bouclier thermique et le carburant) entrera dans l’atmosphère de Mars le lundi 26 novembre et tentera de placer un atterrisseur en douceur sur de vastes plaines appelées Elysium Planitia, à environ 600 kilomètres au nord de la zone de Gale, le cratère Curiosity. Une équipe du Reaction Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA à Pasadena, en Californie, et de Lockheed Martin Space à Denver, a préprogrammé le vaisseau spatial pour qu’il soit conforme à la lettre avec une séquence spécifique de commandes. Vers 20h40, heure de l’Espagne continentale, l’étape de croisière (deux panneaux solaires) qui a mené la mission vers Mars sera séparée. Une minute plus tard, le navire tournera pour s’orienter correctement et entrer dans l’atmosphère. Ce sera l’un des moments les plus stressants. « La sonde doit être placée à 12 degrés de la planète. S’il y en a plus, ça brûle. S’ils sont moins nombreux, il rebondit et se perd dans l’espace « , explique Jorge Pla-García, chercheur et scientifique planétaire au Centro de Astrobiología (CSIC-INTA). Il sera l’un des scientifiques qui analyseront les données TWINS, un instrument météorologique espagnol à bord d’InSight, une fois qu’il sera opérationnel.
Six minutes plus tard, à 128 km au-dessus du sol, InSight pénétrera dans l’atmosphère à la vitesse extrême de 19 800 kilomètres à l’heure. Ensuite, à 20h47, la phase d’entrée, de descente et d’atterrissage, dite des sept minutes de terreur, commencera. Le bouclier thermique sera chauffé à un point tel qu’il atteindra 1500°C, la température de la surface du Soleil, ce qui peut provoquer des coupures temporaires dans les signaux radio.
La fin, plombée
En seulement quinze secondes, la décélération maximale se produit, le parachute se déploie et se sépare du bouclier thermique. Si tout se passe bien, les trois jambes de l’atterrisseur seront allongées et le radar qui détectera la distance au sol sera activé. Ce sera le moment où le carter arrière et le parachute se détacheront, à 300 km/h et à seulement 1 km de hauteur. Le radar qui commande les fusées rétro, ou moteurs de descente, déjà actifs, indiquera à quelle hauteur ils se trouvent et quelle puissance ils doivent avoir. InSight commencera à diminuer sa vitesse constante (de 27 km/h à 8 km/h) et, enfin, si tout est strictement respecté, atteindra l’atterrissage risqué à 20h54, en tête dans les derniers moments. Il faudra huit minutes avant que le signal radio d’InSight n’atteigne enfin la Terre pour indiquer qu’il fonctionne parfaitement. « Ce n’est qu’alors que nous pousserons un soupir de soulagement et que nous pourrons dire que nous sommes satisfaits. L’atterrissage ne sera pas aussi risqué que celui de Curiosity, mais il est extraordinairement complexe. Sur une échelle de dix, c’est un dix, et la Curiosité, un cum laude », dit Pla-García. Il ajoute : « Très peu de gens en tiennent compte, mais il faut penser que l’ensemble du système fonctionne en différé, de façon autonome, avec un demi-million de lignes de code informatique programmées. Si l’un d’eux échoue, tout part en couille. » Dans l’esprit de tous, l’échec de l’atterrisseur expérimental européen Schiaparelli, qui s’est écrasé sur Mars il y a maintenant deux ans en raison d’une défaillance des systèmes de navigation.
Nous devrons attendre un peu plus longtemps que la première image d’InSight arrive et que la NASA confirme que ses panneaux solaires ont été installés.
Un bilan complet
InSight va déployer deux plans d’alimentation solaire et se mettre au travail immédiatement après l’atterrissage, mais la collecte des données scientifiques ne commencera complètement qu’environ dix semaines plus tard. L’objectif du robot est de faire de Mars le premier « check-up » complet depuis sa formation il y a 4,5 milliards d’années. C’est le premier explorateur robotique à étudier les profondeurs de la planète : sa croûte, son manteau et son noyau. Il mesurera également le nombre et la fréquence des impacts de météorites et de l’activité tectonique, à la recherche de l’existence de « martemotos », tremblements de terre sur Mars. Il étudiera également la quantité de chaleur qui circule encore sur la planète et suivra son oscillation en orbite autour du Soleil. Pour tout cela, elle utilisera différents instruments scientifiques, dont un sismomètre, une foreuse (elle traversera le sol jusqu’à cinq mètres de profondeur) et la station météorologique espagnole, qui recueillera des informations sur les vents et les températures.
Mais InSight ne sera pas seul. Une paire d’engins spatiaux de la taille d’une mallette, appelés MArCo-A et MarCo-B, passeront à 3 500 kilomètres de Mars tout comme InSight. Il s’agit d’une démonstration technologique, la première utilisation dans l’espace lointain d’un engin spatial modulaire miniature, un « CubeSat ». L’un d’eux pouvait recevoir des transmissions de l’atterrisseur et retransmettre des informations sur son état pendant la descente et l’atterrissage sur Terre.
La mission principale d’InSight durera deux années terrestres, soit un peu plus d’un an sur Mars. Ses résultats permettront de répondre à des questions clés sur la formation des planètes terrestres du système solaire et constitueront une nouvelle étape dans la conquête de la planète rouge jusqu’en 2020, date à laquelle la NASA, d’une part, et la Russie et l’Europe, d’autre part, prévoient de lancer de tout nouveaux véhicules martiens. Ensuite, la cible est une empreinte humaine.
