Lancée le 14 mars 2016, la mission russo-européenne Exomars 2016 approche de Mars. L’atterrissage du démonstrateur EDM-Schiaparelli et la mise sur orbite de la sonde TGO sont attendus le 19 octobre.

En effet, la mission ExoMars 2016 est composée de 2 missions : le Trace Gas Orbiter (TGO) et un module démonstrateur d’entrée atmosphérique et de descente sous parachute, EDM-Schiaparelli (Entry, Descent and landing Demonstrator) [article : ExoMars : LA prochaine mission russo-européenne vers Mars].

Une dernière manoeuvre d’ajustement de trajectoire pour l’atterrissage

L’orbite d’Exomars a été ajustée à plusieurs reprises depuis son lancement [lire par exemple Exomars : nouvelle correction de trajectoire réussie]. Le 14 octobre, la dernière manoeuvre a été effectuée avec pour objectif d’ajuster précisément la trajectoire de la mission en vue de l’atterrissage du module EMD Schiaparelli sur une zone préalablement définie depuis des mois.

Le 16 octobre à 1h00 UTC, ExoMars est entré dans la sphère gravitationnelle de Mars.

16 octobre : séparation de l’atterrisseur de TGO

Le 7 octobre, le centre de contrôle de la mission de l’ESA, l’ESOC, a envoyé les commandes à bord du module EDM afin que l’atterrisseur puisse mener sa mission même hors de contact avec l’un des orbiteurs martiens qui doivent servir de relais de données. Les commandes d’opération de l’instrument principal DREAMS de l’EDM ont notamment été chargées à bord.

Le 11 octobre, l’ESOC a mis en route les batteries de l’atterrisseur en vue de sa prochaine séparation du satellite.

Le 16 octobre à 8h10 UTC, le module Schiaparelli a été allumé brièvement pour pouvoir s’assurer une dernière fois de son bon état de santé avant la séparation.

Ce 16 octobre à 14h42 UTC, l’atterrisseur a été séparé de l’orbiteur TGO à environ 6 millions de kilomètres de la surface martienne. La confirmation a été reçue sur Terre un peu moins de 10 minutes après et confirmée par l’ESO à 17h15 heure de Paris avec la réception d’un signal porteur. Il a fallu attendre quelques minutes supplémentaires pour recevoir la télémétrie complète du TGO.

Nice clean carrier seen from @ESA_TGO, now working towards restoring telemetry #ExoMars pic.twitter.com/fMrD1CMmBJ

— ESA Operations (@esaoperations) October 16, 2016

“Beau et clair signal porteur reçu de TGO, maintenant travaillons à restaurer la télémétrie”

Receiving @ESA_TGO telemetry loud and clear. Separation parameters confirm @ESA_EDM has detached and headed to Mars #RedPlanet #ExoMars pic.twitter.com/eLwc6MgnXb

— ESA Operations (@esaoperations) October 16, 2016

“Réception de la télémétrie de TGO fort et clair. Les paramètres de séparation confirment que l’EDM s’est détaché et se dirige vers Mars”

Qu’est-ce qui va se passer le 19 octobre prochain pour Exomars TGO et l’atterrisseur EDM Schiaparelli ?

Le 17 octobre à 2h42 UTC, le TGO a fait une nouvelle correction de trajectoire, appelée “Mars avoidance manoeuvre”, afin d’éviter de rentrer en collision avec Mars et préparer sa mise en orbite martienne prévue le 19 octobre à partir de 13h04 UTC après un freinage de l’orbiteur.

Le 19 Octobre, environ 80 minutes avant l’atterrissage, Schiaparelli va se réveiller et quelques minutes plus tard, commencer à émettre un signal de balise. En effet, pendant les 3 jours depuis la séparation, le module EDM a été mis en hibernation pour préserver sa batterie, sa seule source d’énergie à bord.

A 14h42 UTC, le module commencera son entrée dans l’atmosphère martienne. Sa descente prendra un peu moins de six minutes, en utilisant un bouclier thermique, un parachute, des propulseurs et une structure déformable pour l’atterrissage.

Le déploiement du parachute de freinage devrait s’effectuer à Mach 1,95.

A une altitude d’environ 1,2 km, le parachute et le couvercle arrière seront largués, et les propulseurs allumés. Les propulseurs seront éteints à 2 m au-dessus de la surface, et la structure déformable du module devrait absorber la force de l’impact.

L’atterrissage sur le sol martien est attendu à 14h48 UTC (16h48 heure de Paris).

Une caméra à bord de l’EDM aura pour mission de prendre 15 images en noir et blanc à partir d’une minute après l’éjection du bouclier thermique, soit à environ 3 km de la surface.

Le satellite européen Mars Express, en orbite autour de la planète depuis décembre 2003, aura orienté l’une de ses antennes au-dessus de la zone où Schiaparelli devrait atterrir pour suivre la descente du module. Mars Express ré-orientera ensuite son antenne principale vers la Terre et enverra les données enregistrées qui doivent contenir la première confirmation in-situ de l’arrivée de l’EDM sur Mars. Le signal transitera par les antennes pour les signaux lointains  de Cebreros en Espagne et ensuite arrivera à l’ESOC à Darmstadt en Allemagne. Le satellite Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA (MRO) surveillera également les signaux de Schiaparelli, mais seulement après son atterrissage, en raison de la géométrie orbitale de MRO. L’orbiteur TGO, tout en menant sa propre manœuvre d’entrée en orbite critique, enregistrera également la descente et l’atterrissage de Schiaparelli, mais ces données ne pourront être téléchargées sur Terre que quelques heures après qu’il ait terminé son insertion orbitale.

Le site d’atterrissage : Meridiani Planum

L’EDM-Schiaparelli va tenter de se poser sur Meridiani Planum, près du site où le rover Opportunity de la NASA a atterri en 2004. Il étudiera l’environnement local pendant plusieurs jours avant de manquer de puissance de la batterie.

La timeline complète de la mission Exomars 2016 sur le site de l’ESA : http://exploration.esa.int/mars/57607-timeline/

Pour finir, un dessin humoristique de la part de Thales Alenia Space, maitre d’oeuvre d’Exomars 2016 sur la séparation de l’EDM :

 

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et en vidéo, la mission par Stardust depuis l’ESA