Aérofreinage terminé pour Exomars

L’orbiteur de la sonde Exomars 2016, ou Trace Gas Orbiter (TGO), vient de finir une phase importante de sa mission : l’aérofreinage.

Depuis son arrivée en orbite autour de Mars le 19 octobre 2016, le satellite avait entamé une série de manoeuvres au départ pour corriger l’inclinaison de l’orbite puis, depuis le 15 mars 2017, une phase de freinage.

Presque 1 an de freinage autour de Mars

Cette étape délicate d’aérofreinage aura pris presque 1 an. Les contrôleurs au sol de l’ESOC, le Centre de Contrôle de l’ESA à Darmstadt en Allemagne, sous la direction de Michel Denis, responsable des opérations en vol de la mission, ont envoyé à TGO, situé à environ 225 millions de kilomètres de la Terre, des télécommandes à des moments précis pour allumer les moteurs de la sonde. L’objectif était de transformer l’orbite fortement elliptique, 33 000 km x 200 km avec une révolution par 24 heures, en une orbite circulaire à environ 400 km x 400 km avec une révolution en environ deux heures.

Sur la vidéo ci-dessus, vous pouvez voir en accéléré le changement progressif de l’orbite de TGO : l’abaissement de l’apocentre (point le plus éloigné de Mars) sur chaque orbite. A gauche, on peut voir le péricentre, le point le plus proche de la surface martienne. Vers 20 secondes, soit à l’été 2017, on note une pause dans le changement d’orbite en raison de l’interruption des manœuvres due à la conjonction de Mars (lorsque le Soleil, la Terre et Mars sont alignés), bloquant la communication radio entre les deux planètes.

Conjonction de Mars et des satellites orbitant la planète à l’été 2017. La ligne indique comment le Soleil bloque ou dégrade les signaux radio en visibilité directe entre un orbiteur et la Terre (Crédit: ESA)

A chaque orbite, le satellite au péricentre passait à travers une atmosphère martienne peu dense mais suffisante pour éventuellement endommager le satellite (frottements entraînant des élévations de températures sur certains éléments comme les panneaux solaires), ou du moins des particules atmosphériques qui pourraient éblouir les capteurs de navigation. De même, ces particules freinant le satellite (la traînée), les télécommandes de guidage devaient être décidées chaque jour, car l’orbite obtenue était suffisamment imprévisible pour la manœuvre suivante.

L’aérofreinage s’est terminé le 20 février, lorsque les propulseurs ont réalisé une dernière poussée pour élever l’altitude du péricentre à environ 200 km. Au cours de ces 11 derniers mois, la vitesse de la sonde a été réduite de 3600km/h.

Vue d’artiste de l’orbiteur Trace Gas Orbiter (TGO) ExoMars 2016 en orbite martienne (Credit: ESA/ATG medialab)

Orbite finale en avril

L’orbite finale, d’environ 380 × 420 km, presque circulaire (en vert dans la vidéo) sera atteinte vers la mi-avril, à la suite d’une nouvelle série de manœuvres.

Après des vérifications de bonne santé des instruments, TGO devrait commencer sa mission scientifique vers le 21 avril : l’étude de l’atmosphère de Mars. L’objectif d’Exomars 2016 est de détecter les gaz présents à l’état de traces dans l’atmosphère martienne tels que le méthane ou d’autres hydrocarbures, ce qui permettrait de vérifier l’existence passée ou actuelle d’une vie microbienne par exemple.

Le TGO servira également de relais de télécommunications entre les rovers à la surface de Mars et la Terre mais aidera surtout à déterminer le site d’atterrissage de la mission Exomars 2020.

A (re)lire : ExoMars : LA prochaine mission russo-européenne vers Mars

ExoMars chez Thales Alenia Space à Cannes avant son départ pour Baïkonour (credit TAS)

Source principale de l’article : Aerobraking progress

A lire sur le site de l’ESA, en français : Fini de surfer

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