Mars Sample Return : 2 nouveaux scénarios possibles
En avril dernier, la NASA a appelé les centres de l’agence et les industriels à proposer des conceptions alternatives à la mission Mars Sample Return (MSR), le retour sur Terre des échantillons collectés par Perseverance à la surface de Mars.
Le retour d’échantillons de Mars est un objectif majeur à long terme de l’exploration planétaire internationale depuis plus de 30 ans, et le programme Mars Sample Return est réalisé conjointement par la NASA et l’Agence Spatiale Européenne (ESA). Le rover Perseverance recueille des échantillons scientifiques sur Mars qui aideront les scientifiques à comprendre l’histoire géologique de Mars, l’évolution de son climat, et potentiellement y trouver des traces d’une vie biologique ancienne.
Le planning actuel donne un retour des échantillons en 2040 et c’est trop tard pour la NASA, face à l’annonce de la Chine d’une mission de retour d’échantillons, Tianwen-3 prévue pour 2031. La NASA demande aussi de maîtriser les coûts qui montent en flèche (le budget a explosé de 5 milliards $ à plus de 11 milliards $).
La NASA a accepté 11 propositions en septembre 2024 du Jet Propulsion Laboratory (JPL), du Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, d’une équipe transverse de la NASA et d’industriels. Après évaluations par un groupe d’experts dédié, la NASA a annoncé ce 7 janvier 2025 la nouvelle approche pour MSR.
La NASA vient de sélectionner deux architectures d’atterrissage de l’atterrisseur chargé de récupérer les échantillons sur Mars et les remettre en orbite martienne pour le retour d’échantillons sur Terre :
La première solution reprend les systèmes d’entrée, de descente et d’atterrissage précédemment utilisés, pour Curiosity et Perseverance, c’est-à-dire, le Sky Crane (« grue aérienne »), mais avec une capacité à manœuvrer un atterrisseur environ 20% plus lourd. Cette première option est estimée entre 6,6 et 7,7 milliards de dollars selon l’administrateur actuel de la NASA, Bill Nelson.
La seconde solution utilise « de nouvelles capacités commerciales pour livrer la charge utile de l’atterrisseur à la surface de Mars« . La NASA ne précise rien de plus sur cette solution sauf qu’elle utiliserait un « atterrisseur lourd ». Elle coûterait entre 5,8 et 7,1 milliards de dollars. Certains spécialistes pensent au Starship de SpaceX. Rocket Lab avait proposé une solution mais ils ont confirmé qu’elle n’avait pas été retenue.
Pour les deux options potentielles, la plate-forme d’atterrissage transportera une version plus petite du Mars Ascent Vehicle, la fusée qui doit renvoyer les échantillons sur l’orbite martienne vers l’orbiteur, Earth Return Orbiter, fourni par l’ESA pour le retour sur Terre. Les panneaux solaires de la plate-forme seront remplacés par un système d’alimentation radio-isotope (RTG) capable de fournir de l’énergie et de la chaleur pendant la saison des tempêtes de poussière sur Mars, ce qui réduira la complexité [article sur l’architecture précédente].
Le conteneur d’échantillons en orbite contiendra 30 des tubes d’échantillons contenant les prélèvements réalisés par Perseverance à la surface de Mars. Une refonte du système de chargement des échantillons sur l’atterrisseur, qui placera les échantillons dans le conteneur d’échantillons en orbite, simplifie la mise en œuvre de la protection planétaire en arrière en éliminant l’accumulation de poussière à l’extérieur du conteneur d’échantillons.
La NASA prévoit de sélectionner une seule solution pour le programme MSR au second semestre 2026. La date cible de décollage est en 2030 pour l’orbiteur de l’ESA et 2031 pour l’atterrisseur. Ce qui ferait un retour des échantillons sur Terre pour 2035.
