ExoMars : LA prochaine mission russo-européenne vers Mars

ExoMars (« exo » pour exobiologie) est une mission de coopération entre l’Agence Spatiale Européenne (ESA) et l’agence russe Roscosmos. ExoMars est réalisé sous la maîtrise d’oeuvre de Thales Alenia Space.

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

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

Une mission en 2 temps : 2016 et 2018

Extrait d'une présentation d'Exomars (source TAS)

Extrait d’une présentation d’Exomars (source TAS)

La mission 2016 consiste en l’envoi d’un satellite en orbite autour de Mars, le Trace Gas Orbiter (TGO) et d’un module démonstrateur d’entrée atmosphérique et de descente sous parachute, EDM (Entry, Descent and landing Demonstrator), baptisé Schiaparelli, d’après le nom d’un astronome italien.

L'EDM ou module Schiaparelli de la mission ExoMars (credit TAS)

L’EDM ou module Schiaparelli de la mission ExoMars (credit TAS)

Les différentes phases de la mission EDM d'ExoMars 2016 : Entrée, Descente et Atterrissage (Credit ESA)

Les différentes phases de la mission EDM d’ExoMars 2016 : Entrée, Descente et Atterrissage (Credit ESA)

Le TGO, servira de relais de télécommunications entre l’atterrisseur et la Terre mais aidera surtout à déterminer le site d’atterrissage de la mission de 2018. Au cours de cette deuxième mission, un module de descente placera un rover sur Mars. Ce rover fera notamment un forage dans le sol martien pour prélever des échantillons et peut-être découvrir des traces de vie.

En vidéo

La phase d’arrivée sur Mars sera détaillée dans un article ultérieur. Et pour la mission 2018, il vous faudra attendre 2017 ?

Les objectifs de la mission 2016

L’étude de l’atmosphère de Mars : Détecter les gaz présents à l’état de traces dans l’atmosphère martienne tels que le méthane ou d’autres hydrocarbures permettraient de vérifier l’existence passée ou actuelle d’une vie microbienne par exemple.

La sonde européenne Mars Express et le rover Curiosity ont déjà détecté de très faibles quantités de méthane sur Mars [lire par exemple Dernières découvertes de Rosetta et de Curiosity : eau, méthane et molécules organiques !] mais ces mesures sont insuffisantes, en quantité et en fiabilité, pour attester définitivement de sa présence et surtout pour comprendre son origine. Les instruments d’ExoMars seront plus sensibles et devraient permettre des avancées dans la détection de ce gaz.

Les sources possibles de méthane sur Mars et les causes de destructions qui peuvent rendre sa détection difficile (Credit: Mamers Valles, MEX/HRSC)

Les sources possibles de méthane sur Mars et les causes de destructions qui peuvent rendre sa détection difficile (Credit: Mamers Valles, MEX/HRSC)

Un objectif technologique : la maîtrise de l’Entrée, la Descente et l’atterrissage (EDL) d’une charge utile sur la surface de Mars.

Schiaparelli est prévu de fonctionner seulement 4 jours à la surface car dépourvu de panneaux solaires. Si c’est un succès, l’Europe deviendra alors la troisième entité après les Etats-Unis et la Russie à atterrir sur Mars [Beagle 2 n’est pas considéré comme un succès malgré la découverte de 2015].

Les instruments de TGO et de Schiaparelli

ExoMars : TGO, Schiaparelli et leurs différents instruments (Credit: ESA/Medialab)

ExoMars : TGO, Schiaparelli et leurs différents instruments (Credit: ESA/Medialab)

L’orbiter TGO est équipé de 4 instruments scientifiques

Les instruments du TGO d'ExoMars 2016 (source Thales Alenia Space)

Les instruments du TGO d’ExoMars 2016 (source Thales Alenia Space)

  • NOMADNadir and Occultation for MArs Discovery : Un ensemble de spectromètres couvrant une large gamme de longueurs d’ondes (allant de l’infrarouge à l’ultraviolet), pour identifier les composants de l’atmosphère martienne
  • CASSIS – Colour and Stereo Surface Imaging System : Une caméra à haute résolution (5 mètres par pixel) capable d’obtenir des images couleur et stéréo sur une grande largeur. CaSSIS fournira le contexte géologique et dynamique des sources et puits de gaz trace détectées par NOMAD et ACS.
  • ACS – Atmospheric Chemistry Suite : Ensemble de trois spectromètres en proche infrarouge, infrarouge moyen spectromètre de Fourier. ACS étudiera les gaz traces (par exemple de méthane), le climat et contribuera aux études d’échappement dans l’atmosphère.
  • FREND Fine Resolution Epithermal Neutron Detector : détecteur de neutrons, permettant la création de cartes de haute résolution de la distribution d’hydrogène. Il contient également un dosimètre.

(source principale)

La charge utile de surface du démonstrateur de l’EDM Schiapparelli est appelée DREAMS

Schiaparelli de la mission ExoMars (Credit: Echus Chasma, MEX/HRSC)

Schiaparelli de la mission ExoMars (Credit: Echus Chasma, MEX/HRSC)

  • DREAMS– Dust Characterisation, Risk Assessment and Environment Analyser on the Martian Surface : est un ensemble composé d’un ensemble de capteurs pour mesurer la vitesse et direction du vent (entre), l’humidité (DREAMS-H), la pression (DREAMS-P), la température de surface (MarsTem), la transparence de l’atmosphère (Solar Irradiance Sensor, SIS), et l’électrification atmosphérique (rayonnement atmosphérique et le capteur d’électricité; micro-ondes).

AMELIA et INRRI pour compléter

L'intrument INRRI sur ExoMars 2016 (source ASI, Agence Spatiale italienne)

L’intrument INRRI sur ExoMars 2016 (source ASI, Agence Spatiale italienne)

 

Pendant la phase de descente de l’EDM, l’expérience nommée AMELIA (Atmospheric Mars Entry and Landing Investigation and Analysis), va étudier les données d’ingénierie de l’EDM pour reconstruire sa trajectoire et déterminer les conditions atmosphériques, telles que la densité et le vent, à partir d’une altitude élevée à la surface. Ces mesures sont essentielles pour améliorer les modèles de l’atmosphère martienne.

 

INRRI (INstrument for landing-Roving laser retroreflector Investigations) est un laser micro-réflecteur installé sur le dessus de l’EDM Schiaparelli. INRRI sera le premier réflecteur laser passif sur la surface de Mars et le premier être installé plus loin que la Lune. Il pourrait être aussi le premier d’une série de micro-réflecteurs transportées à bord des futurs atterrisseurs ou futurs rovers, pour former un réseau de points de référence pour la prise de mesures géodésiques de Mars et effectuer des tests surla relativité générale sur Mars.

Le lancement d’ExoMars 2016 est prévu le 14 mars 2016 et une arrivée sur Mars le 19 octobre.

A suivre : ExoMars 2016 prêt au lancement

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

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

Pour compléter :

Merci à Thales Alenia Space, et particulièrement Crystelle Dugimont, pour la fourniture des photos et des informations détaillées.