Ingenuity, un hélicoptère sur Mars

Mars 2020 c’est avant tout un rover, Perseverance, mais c’est aussi une mission secondaire : un petit drone volant, Ingenuity.

Le modèle de vol de l’hélicoptère Ingenuity (crédits : NASA / JPL-Caltech)

Ingenuity, un démonstrateur

Ingenuity est un démonstrateur technologique. C’est la première fois qu’un objet tentera de voler sur la surface d’une autre planète. La NASA souhaite ainsi démontrer la technologie de vol miniaturisé.

Ingenuity a reçu son nom à la suite du concours de rédaction organisé pour donner le nom au rover de la mission Mars 2020. C’est le nom proposé par une élève de l’Alabama, Vaneeza Rupani, dans son écrit : « L’ingéniosité et l’intelligence des personnes qui travaillent dur pour surmonter les défis du voyage interplanétaire sont ce qui nous permet à tous de découvrir les merveilles de l’exploration spatiale« .

Vaneeza Rupani (encart), de l’Alabama, a proposé le nom Ingenuity pour l’hélicoptère Mars de la NASA (dont on voit une impression d’artiste ici) et la raison de ce nom pendant le concours « Name the Rover » de la NASA (crédits: NASA / JPL-Caltech / NIA / famille Rupani)

L’hélicoptère pèse 1,8 kg et comporte des hélices de 1,2 mètre de long.

Ces deux ensembles de pales de rotor peuvent tourner à 3000 tours par minute, environ dix fois la vitesse des hélicoptères terrestres. Les lames sont fabriquées avec un noyau en mousse de fibre de carbone pour fournir une portance suffisante.

En raison de la faible densité de l’atmosphère martienne (1% de celle de la Terre), les vols d’essai d’Ingenuity ne dureront qu’environ 90 secondes chacun. L’altitude ne devrait pas dépasser entre 3 et 5 mètres, sur une distance de 300 mètres environ.

Des membres de la NASA inspectent le modèle de vol du Mars Helicopter, à l’intérieur du Space Simulator, une chambre à vide de 7,62 mètres de large au Jet Propulsion Laboratory à Pasadena en Californie, le 1er février 2019 (crédits: NASA / JPL-Caltech)

Des capteurs collectent des données sur la vitesse à laquelle l’hélicoptère se déplace et dans quelle direction. Il communiquera avec le rover grâce à ses antennes radio.

Avant d’être déployé à la surface martienne, le rover Perseverance fournira l’alimentation électrique à l’hélicoptère. Par la suite, Ingenuity produira sa propre énergie électrique grâce à un panneau solaire situé au-dessus de ses deux hélices, qui alimentera une batterie Lithium-ion.

Cette énergie électrique permettra également aux radiateurs internes de maintenir les températures de fonctionnement pendant les nuits froides martiennes.

Eléments de l’hélicoptère martien Ingenuity (Crédits iamge NASA / JPL-Caltech / légende Rêves d’Espace)

Il sera plutôt autonome : il devra décoller, voler et atterrir, avec des commandes minimales envoyées depuis la Terre en avance. Tout cela grâce à un ordinateur de bord et une électronique miniaturisée.

Ingenuity est composé de plus de 1500 pièces de fibre de carbone, d’aluminium de qualité aéronautique, de silicium, de cuivre, de papier d’aluminium et de mousse.

L’engin a été testé au sol notamment lors d’essai en chambre à vide pour récréer la pression atmosphérique de Mars [essai à 54″ dans la vidéo ci-dessous]

Un échec est possible

La NASA précise bien que si le drone volant rencontre des difficultés lors de sa mission, la mission principale de Mars 2020 ne sera pas impactée.

Si l’hélicoptère décolle comme prévu, les futures missions sur Mars pourraient enrôler des hélicoptères de deuxième génération pour davantage de sciences ou amener des vues aériennes pour une meilleure navigation

Passager de Perseverance

L’hélicoptère se rendra sur Mars attaché sous le « ventre » du rover Perseverance. 

L’hélicoptère martien visible en bas au centre de l’image, a été attaché au ventre du rover Perseverance au Kennedy Space Center le 6 avril 2020 (crédits: NASA / JPL-Caltech)
Le 28 août 2019, un ingénieur travaille à attacher l’hélicoptère martien sur le ventre du rover Mars 2020 qui a été retourné à cet effet, au Jet Propulsion Laboratory (crédits: NASA / JPL-Caltech)
L’hélicoptère martien et son système de dépôt sur la surface ont été attachés au rover Perseverance au Kennedy Space Center le 6 avril 2020. La protection durant le vol n’est pas encore installée (crédits: NASA / JPL-Caltech)

Il sera recouvert d’un bouclier de protection pendant la phase de descente et d’atterrissage du rover. Une fois arrivé à un endroit approprié sur Mars, la protection sera larguée et le mécanisme maintenant le drone volant sera déployé.

L’hélicoptère sera déployé sur la surface martienne environ deux mois et demi après l’atterrissage de Perseverance.

Une fois que le rover se sera éloigné d’environ 100 mètres et que l’hélicoptère aura subi une vérification approfondie de ses systèmes, il exécutera une campagne d’essais en vol pendant 30 jours martiens environ (31 jours terrestres).

Le décollage de Mars 2020 est prévu dans une fenêtre de lancement qui débute au 17 juillet. Quel que soit le jour de lancement, l’atterrissage de Perseverance et d’Ingenuity sur Mars est prévu le 18 février 2021. Donc, si tout va bien, rendez-vous au printemps prochain pour voir décoller Ingenuity.

Publicités

Soyez le premier à commenter

Laisser un commentaire

Ce site utilise Akismet pour réduire les indésirables. En savoir plus sur comment les données de vos commentaires sont utilisées.