Mars Sample Return (NASA/ESA)
Mission de retour d'échantillons martiens de la NASA et de l'ESA / De Wikipedia, l'encyclopédie encyclopedia
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Mars Sample Return, désigné également par son acronyme MSR, est une mission de retour d'échantillons de sol martien sur Terre développée par l'agence spatiale américaine, la NASA, en collaboration avec l'Agence spatiale européenne. Ce projet remplit des objectifs scientifiques considérés comme fondamentaux pour la planétologie. Les instruments utilisés jusque là par les engins automatiques qui se sont posés sur le sol martien n'ont pu apporter que des informations limitées du fait de leur masse ne dépassant pas quelques dizaines de kilogrammes. Seuls les équipements terrestres permettront, en analysant les échantillons ramenés sur Terre, de contribuer à répondre aux questions portant sur l'histoire de Mars et celle du système solaire et sur la présence éventuelle de formes de vie passées.
Cet article concerne la mission développée conjointement par la NASA et l'Agence spatiale européenne dont Mars 2020 est la première étape. Pour les projets et finalités des missions de retour d'échantillons de sol martien, voir Mission de retour d'échantillons martiens.
Longtemps différé pour des raisons de coût et de difficultés techniques, le projet MSR est initié par le développement par la NASA de l'astromobile Perseverance, qui s'est posé début 2021. Un des objectifs de cette mission est de collecter et de documenter les échantillons du sol martien qui seront ramenés sur Terre. La mission MSR proprement dite nécessite la mise en œuvre de deux autres engins spatiaux.Sample Retrieval Lander (SRL), sous maitrise d’œuvre de la NASA, doit se poser sur le sol martien et récupérer à l'aide d'un bras les échantillons qui seront amenés sur place par l'astromobile Perseverance. Les échantillons seront emportés par une petite fusée à propergol solide comportant deux étages, Mars Ascent Vehicle (MAV), qui s'insèrera en orbite martienne. Un deuxième engin spatial, Earth Return Orbiter (ERO) sous maîtrise d’œuvre de l'Agence spatiale européenne, doit se placer sur une orbite basse autour de Mars pour réaliser un rendez-vous orbital avec la fusée et récupérer le conteneur. ERO doit quitter l'orbite martienne et survoler la Terre pour larguer le conteneur protégé par un bouclier thermique. Celui-ci, après une rentrée atmosphérique, doit effectuer un atterrissage en douceur à la surface de la Terre. Son contenu sera par la suite analysé dans des installations conçues à cet effet. Pour pallier une défaillance de Perseverance avant l'arrivée de la mission de récupération, SRL emporte deux petits hélicoptères, dérivant directement d'Ingenuity, qui pourront si nécessaire récupérer les tubes contenant des échantillons placés dans les dépôts constitués dans ce but par l'astromobile.
Le retour d'échantillons martiens se caractérise par plusieurs premières techniques et impose l'enchainement de trois missions spatiales distinctes dont aucune ne doit échouer. La récupération des échantillons nécessite un atterrissage d'une grande précision (60 mètres). L'atterrisseur SLR a une masse beaucoup plus élevée que Perseverance, ce qui rend particulièrement difficile l'atterrissage compte tenu de la faible densité de l'atmosphère martienne. Le décollage d'une fusée depuis le sol martien, loin de toute assistance humaine et dans des conditions hostiles (température, stockage prolongé des mécanismes délicats du lanceur), constituera une première. La récupération des échantillons et leur encapsulation repose sur un enchainement entièrement automatisé de taches complexes (rendez vous orbital...).
Le feu vert pour le développement des deux missions de récupération est donné par la NASA fin 2020 et une ligne budgétaire d'un montant important est inscrite dans son budget pour 2022 et les années suivantes. De son côté, l'Agence spatiale européenne confie le développement de l'orbiteur ERO à Airbus. Selon le planning en vigueur courant 2023, les engins spatiaux ERO et SRL seront lancés respectivement en 2027 et 2028 et la capsule contenant les échantillons martiens atterrira sur Terre en 2033. Le coût de la mission, qui croit régulièrement et atteint en 2023 environ 8 à 9 milliards US$ hors coût de fonctionnement, est source de controverses aux États-Unis et menace les autres projets d'exploration du système solaire de la NASA.