Rover ExoMars

Exomars et Max-C doivent utiliser le même véhicule pour le transit vers Mars et l'atterrissage sur la planète

Le Rover ExoMars est un projet de rover de l'Agence spatiale européenne dont l'objectif principal est la recherche de trace de vie passée à la surface de Mars. Le rover développé dans le cadre du programme ExoMars doit être lancé en 2018 avec le rover MAX-C de la NASA. Tous deux doivent partager le même véhicule durant le transit vers Mars et la descente sur le sol martien. ExoMars Rover emporte plusieurs instruments dont un mini laboratoire capable d'analyser les échantillons extraits du sous-sol martien par une foreuse.

Historique de la mission

Au début des années 2000 un projet de rover martien européen sous l'appellation d'ExoMars, est mis à l'étude. Ce projet ambitieux est repoussé à plusieurs reprises car il nécessite à la fois des moyens financiers importants et la maitrise des techniques d'atterrissage sur Mars. Il est inscrit en 2005 comme mission majeure (Flagship mission) du programme Aurora. En octobre 2009 la NASA et l'Agence spatiale européenne associent leurs projets d'exploration de la planète Mars dans le cadre de l'Initiative conjointe d'exploration de Mars. La première matérialisation de cet accord est le programme ExoMars qui regroupe désormais quatre engins spatiaux :

• ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) est un orbiteur sous la responsabilité de l'ESA qui a pour mission primaire d'identifier l'origine du méthane et d'autres gaz rares présents dans l'atmosphère martienne. Il doit être lancé en 2016 avec ExoMars EDM.
• ExoMars EDM est un atterrisseur développé par l'ESA qui doit se poser en 2016 sur la planète Mars. ExoMars EDM doit permettre de valider les techniques de rentrée atmosphérique et d'atterrissage qui seront mises en œuvre par de futures missions martiennes européennes.
• ExoMars Rover
• MAX-C est un rover développé par la NASA lancé avec Exomars Rover en 2018 qui doit rechercher des indices de la vie, prélever des carottes dans le sous-sol martien et les stocker pour une future mission de retour d'échantillon sur Terre qui reste à définir.

Objectifs

Exomars rover doit :

• Rechercher des indices d'une vie passée ou présente sur la planète Mars
• Caractériser la composition du sous-sol martien en fournissant la composition géochimique et les indices de présence d'eau

Caractéristiques techniques

Schéma du rover européen Exomars en position repliée et déployée

Instruments scientifiques

Les instruments embarqués comprennent^[1] :

• PanCam (Panoramic Camera) : Caméras panoramiques
• WISDOM (Water Ice and Subsurface Deposit Observation on Mars) : Radar permettant de détecter la présence de dépôts de glace d'eau dans le sous-sol proche de la surface
• CLUPI (CLose-UP Imager on ExoMars) : Système de caméra permettant de faire des gros plans en couleurs des roches, affleurements, carottes de forage
• Raman : Spectroscope laser Raman pour l'analyse de la composition des roches à distance
• Ma_MISS (Mars Multispectral Imager for Subsurface Studies) : Spectromètre pour l'analyse de la matière martienne en surface et sous surface
• MOMA (Mars Organic Molecule Analyser) : Chromatographe en phase gazeuse pour analyser la matière organique et inorganique dans l'atmosphère, en surface et dans le sous-sol
• MicrOmega : Spectromètre infrarouge pour l'étude des échantillons martiens
• Mars-XRD (X-Ray Diffractometer) : Analyse de la structure cristalline par diffraction par rayons X

Foreuse

Le rover dispose d'une foreuse capable de prélever des carottes jusqu'à une profondeur de 2 mètres. Elle est capable de pénétrer dans le sol martien et d'y prélever une carotte d'un cm de diamètre et de 3 cm de long puis de transférer cet échantillon dans le mini laboratoire du rover. Le senseur de l'instrument Ma_MISS, un spectromètre infrarouge miniaturisé, est monté sur la tête de la foreuse pour permettre l'étude du forage. La foreuse est conçue pour permettre de travailler dans les différents sols qui sont envisagés pour la mission. Elle doit pouvoir effectuer 7 forages plus deux d'un profondeur de 2 mètres avec recueil de 4 carottes à chaque sondage profond. La foreuse comprend^[2] :

• une tête de forage de 70 cm de long qui inclue le système permettant de recueillir la carotte et la tête de lecture du spectromètre.
• trois tiges de 50 cm de long permettant à la tête de forage d'atteindre la profondeur de 2 mètres.
• Le moteur qui imprime le mouvement de rotation au système de forage.
• Une structure située sur le flanc du rover dans laquelle la foreuse est rangée lorsqu'elle n'est pas utilisée.

Déroulement de la mission

Lancement et transit vers Mars

Le rover Exomars et le rover américain MAX-C sont lancés par une fusée américaine Atlas en mai 2018 et doivent arriver sur la planète Mars 9 mois plus tard. Du lancement jusqu'à l'atterrissage, les deux rovers sont installés sur une palette unique installé dans un ensemble formé par l'étage de croisière, le bouclier thermique et l'étage de descente qui reprend l'architecture du rover Mars Science Laboratory (Curiosity) lancé en 2011. Après l'atterrissage les rover mènent des programmes d'exploration indépendants^[3].

L'exploration du sol martien

La durée nominale de la mission est de 180 sols (jours martiens). La mission est constitué de cycle d'expérimentation : chaque cycle comprend le repérage d'un lieu présentant un intérêt scientifique, le déplacement jusqu'à celui-ci, la mise en œuvre des instruments scientifiques et enfin la transmission vers la Terre des données scientifiques. Les instruments optiques, radar et infrarouge permettent d'effectuer des repérages dans un cercle d'environ 20 mètres autour du rover. Celui-ci a la capacité de parcourir plusieurs kilomètres entre deux sites intéressants mais il est probables que la distance entre deux sites sera généralement comprise entre 100 et 500 mètres^[4].

Références

Voir aussi

Liens internes

• Programme ExoMars qui englobe les quatre missions martiennes dont ExoMars EDM
• ExoMars Trace Gas Orbiter Orbiteur martien faisant partie du programme
• Mars Astrobiology Explorer-Cacher le rover de la NASA qui doit atterrir sur Mars avec le même véhicule
• Mars Science Laboratory le rover martien de la NASA lancé fin 2011.
• Mars Exploration Rover Les deux rovers de la NASA de 2003 qui ont démontré les capacités de ce type d'engin.

Liens externes

• (en) Page dédiée à la mission sur le site de l'ESA
• (en) Cahier des charges des expériences scientifiques embarquées (novembre 2010 ESA)
• (en) Présentation du programme ExoMars par le constructeur Thales Alenia (septembre 2010)

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