ExoMars : où pourrait se poser la mission européenne sur Mars en 2020 ?

Aller sur Mars, c’est bien. Mais savoir où atterrir, c’est mieux. Car lorsque l’on expédie un engin à plusieurs dizaines de millions de kilomètres de la Terre, on a tout intérêt à ce qu’il se pose sur un terrain plat, stable et bien dégagé. Ces missions vers la planète rouge coûtent en effet abominablement cher et personne ne souhaite que les ultimes manœuvres d’approche se concluent par un crash.

À cette première exigence s’ajoute une deuxième contrainte : une mission spatiale a une finalité scientifique, au moins en partie. Il faut donc que son point d’arrivée soit cohérent avec les raisons pour lesquelles tout le projet a été mis en branle. Dans le cas de SpaceX par exemple, il est hors de question de se poser n’importe où : il faut tenir compte de critères parfois contradictoires entre eux.

CC Stuart Rankin

C’est la même chose pour ExoMars. L’agence spatiale européenne (Esa) a dû à la fois repérer une zone ne présentant aucun risque particulier lors de l’atterrissage sur la planète rouge et qui offre en même temps les meilleures chances possibles pour satisfaire les scientifiques à la recherche de traces sur une éventuelle vie passée sur Mars. Deux sites ont finalement été présélectionnés.

Le premier, Oxia Planum, a été retenu il y a deux ans. Ce bassin martien est assez vaste (104 kilomètres de long sur 19 de large) pour assurer l’arrivée d’ExoMars même s’il dévie légèrement de sa trajectoire finale. Il est également peu poussiéreux, ce qui n’entravera ni le rover ni les instruments embarqués, et doté d’une faible altitude, ce qui veut dire une atmosphère plus dense, ce qui contribuera à la décélération de l’atterrisseur équipé d’un parachute avant de toucher le sol.

Quant à son intérêt scientifique, le site est « riche en argiles, minéraux contenants de l’eau dans leur structure et jouant un catalyseur  très efficace pour de nombreuses réactions organiques ». « De plus, par endroits des roches très vieilles  ont été protégées du rayonnement cosmique par une couche de lave plus récente et qui les a mis à l’abri jusqu’à aujourd’hui », notent les scientifiques.

Le second, Mawrth Vallis, présente des caractéristiques similaires. Cette vallée fluviale, qui n’est située qu’à quelques centaines de kilomètres d’Oxia Planum, « présente des dépôts sédimentaires riches en argile, très étendus, et une diversité de minéraux qui laisse deviner une forte présence d’eau sur une période de plusieurs centaines de millions d’années, peut-être même des étangs », selon l’Esa.

« Des fractures légères contenant des «veines» de minéraux altérés par l’eau indiquent des interactions entre les roches et l’action de l’eau dans les aquifères souterrains et une éventuelle activité hydrothermale qui peut avoir été bénéfique pour toutes formes de vie anciennes », ajoute l’agence spatiale européenne. Cette vallée aurait auparavant abrité un cours d’eau, ce qui justifie sa retenue.

Il reste désormais à choisir entre Mawrth Vallis et Oxia Planum, ce que les membres de la mission ExoMars vont s’attacher à faire. La décision finale sera prise au plus tard en 2019, un an avant le décollage de la mission. Les différences entre les deux sites étant minimes, les scientifiques ne devraient pas avoir beaucoup de regret à sacrifier un spot plutôt que l’autre.

Des sites témoins de l’histoire géologique de la planète

L’agence spatiale européenne note en effet que ces deux sites, « témoins de l’histoire géologique de la planète », se « trouvent juste au nord de l’équateur, dans une région présentant de nombreux canaux ». Dans la mesure où ces deux régions ont « accueilli beaucoup d’eau au début de l’histoire de la planète », leur étude « permettrait de retracer l’évolution de l’environnement de la planète au fil du temps ».

Prévue initialement en 2018, la mission ExoMars a finalement été reportée à 2020 à cause de retards dans les activités industrielles européennes et russes — la mission est menée en partenariat avec Roscosmos, l’agence spatiale russe. Et dans la mesure où les fenêtres de lancement sont rares, il n’était pas possible de repousser le décollage que de quelques semaines ou de quelques mois.

En effet, la Terre et Mars suivent des orbites qui les éloignent et les rapprochent entre 55,7 millions et 401,3 millions de kilomètres. Pour des raisons évidentes, les agences spatiales préfèrent conduire leur mission lorsque les deux planètes sont les plus près possibles. Et même dans ce cas là, il faudra des mois à ExoMars pour franchir le gouffre spatial entre les deux astres.

Une première historique

Cette mission sera une première pour l’Union européenne : jamais le Vieux Continent n’a pu jusqu’à présent envoyer un astromobile sur Mars.

La mission sera l’occasion de valider « des technologies de pointe en matière d’entrée, de descente et d’atterrissage sur Mars ainsi que de contrôle opérationnel des équipements déposés à la surface », à la fois pour l’Union européenne et pour la Russie.  Elle servira aussi à développer « de nouveaux concepts techniques et systèmes de services qui pourront servir à d’autres missions d’exploration du système solaire, et mèneront des études scientifiques inédites sur la planète rouge ».

CC Kevin Gill

La mission décollera de Baïkonour, au Kazakhstan. Une fusée Proton sera utilisée pour propulser la plateforme de surface et le rover dont la foreuse embarquée sera capable d’atteindre le sous-sol martien jusqu’à deux mètres de profondeur.

La première phase de la mission a pu suivre le planning prévu. La fusée a décollé en mars 2016 et atteint Mars en octobre de la même année. Hélas, si l’orbiteur doté d’instruments d’analyse des gaz présents dans l’atmosphère de la planète a pu correctement se placer autour de la planète rouge, l’atterrisseur expérimental Schiaparelli a connu un sort plus funeste, ce qui a un temps remis en question l’avenir de la mission avant que l’Union ne se reprenne.