Y a-t-il une vie sur Mars ? La
question continue de fasciner. Que cette vie soit ou ait été car
cela pourrait signifier qu'elle soit à nouveau possible.
En janvier 2016, une sonde partira vers Mars pour tenter de répondre
à cette interrogation. ExoMars Trace Gas Orbiter (autrefois
désigné sous l'appellation 2016 Mars Science Orbiter, ou
MSO), c'est son nom, va analyser l'atmosphère de la planète rouge.
Pour ce faire, elle embarquera à son bord divers instruments de
mesure. L'un d'entre eux est l'instrument Nomad réalisé par un
consortium international - dirigé par la Belgique - et par plusieurs
entreprises belges. Nomad aura pour mission de rechercher des traces
de vie dans l'atmosphère martienne. "En mars", l'appareil était
encore à l'Université de Liège avant d'être envoyé à l'Agence
spatiale européenne où il sera monté sur le satellite qui doit
l'emmener.
Nomad est un spectromètre. "L'idée est d'utiliser les infrarouges
et les ultraviolets pour couvrir la gamme la plus large possible de
constituants. Nous allons rechercher l'ozone, le méthane, l'eau ou
encore le dioxyde et le monoxyde de carbone", explique Ann
Carine Vandaele, investigatrice principale de Nomad au sein de
l'Institut d'aéronomie spatiale de Belgique (IASB) et coordinatrice
du consortium. Le principe c'est que "chaque constituant absorbe la
lumière de manière différente et caractéristique. Par ailleurs, la
quantité de lumière absorbée renseigne sur la quantité du
constituant", poursuit-elle. Mais ce n'est pas tout. En plus du type
de constituants et de leur quantité, Nomad cherchera à déterminer
leur localisation. "Nous allons essayer de faire une carte du
méthane. Cela permet d'associer sa présence à un sous-sol
particulier par exemple", souligne Ann Carine Vandaele. Et cela
fournit des informations quant à l'histoire et à l'origine du
méthane.
Pour assurer toutes ces mesures, l'instrument est composé de trois
canaux. Le premier s'appelle SO pour Solar Occultation. "Il va
enregistrer la lumière du Soleil directement après son passage à
travers l'atmosphère de la planète, et ce au lever et au coucher du
Soleil", indique le Centre spatial de Liège (CSL). Le second
(LNO) va effectuer des mesures au nadir, "c'est-à-dire en
mesurant la lumière du Soleil réfléchie par la surface de la planète",
note encore le CSL. "Des mesures de l'atmosphère martienne en
nadir ont déjà été réalisées dans l'ultraviolet et l'infrarouge. Par
contre, les mesures en occultation solaire sont inexistantes. C'est
la première fois que sera analysée l'évolution des constituants en
fonction de l'altitude", note la chercheuse.
Un projet européen et russe
Le projet ExoMars a été lancé conjointement par l'Agence spatiale
européenne et la Nasa. Mais cette dernière a été remplacée, en 2013,
par l'agence spatiale russe Roscosmos.
ExoMars TGO doit être lancé début
janvier 2016 par une fusée Proton, atteingnant Mars après environ 9
mois de navigation à travers le Système solaire, soit vers octobre
2016. Trois à cinq jours avant les manœuvres d'insertion en orbite
autour de Mars, la sonde libérera un atterrisseur qui effectuera une
rentrée directe dans l'atmosphère martienne dans le prolongement de
sa trajectoire hyperbolique.
Les manœuvres d'insertion en orbite
qui suivront sont conçues pour permettre de maintenir la liaison UHF
avec l'atterrisseur. La sonde s'insérera dans un premier temps sur
une orbite elliptique autour de Mars d'une période de 4 sols et s'y
maintiendra durant 8 sols après l'atterrissage afin que l'orbiteur
puisse effectuer un passage supplémentaire au-dessus du lieu
d'atterrissage.
Par la suite ExoMars TGO entamera une
série de manœuvres à l'aide de sa propulsion pour réduire son apogée
et faire passer son inclinaison à 74° et sa période à 1 sol. Les
réductions consécutives de son apogée sont effectuées en utilisation
la technique de l'aérofreinage c'est-à-dire en manœuvrant de manière
à faire passer l'orbiteur dans les couches externes de l'atmosphère
martienne. Cette deuxième phase doit durer de 6 à 9 mois et amènera
la sonde sur une orbite circulaire comprise entre 350 et 420 km,
optimale pour la mission.
La récolte des données scientifiques
devrait débuter vers mai 2017 , une date toutefois soumise à
l'efficacité de l'aérofreinage. La durée nominale de la mission
scientifique est d'une année martienne (deux années terrestres). À
l'issue de cette phase, soit début janvier 2019, les deux rovers de
la mission ExoMars 2018 devraient atteindre la surface. A partir de
cette date, la mission prioritaire de l'orbiteur sera de jouer le
rôle de relais de télécommunications entre ces rovers et la Terre.
Le projet ExoMars préparera la voie à
une autre mission qui aura pour but de ramener des échantillons
martiens sur Terre, un évènement prévu pour l'horizon 2020.
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