Perseverance

En route pour explorer l’environnement de la planète Mars, le nouveau rover de la NASA est doté de nombreuses technologies. Quelles seront les futures missions de Perserverance ?

Pourquoi “Perseverance” ?

Depuis 1997, l’agence spatiale américaine (NASA) met à concours les noms de ses missions comme “Pathfinder”, “Opportunity” et “Curiosity” par exemple. Cette année, c’est un jeune collégien américain Alexander Mather qui a eu l’idée d’appeler ce nouveau rover martien : “Perseverance”. Il a considéré que la persévérance était une qualité indispensable pour explorer l’espace.

Pourquoi envoyer un robot sur Mars ?

Perseverance s’inscrit dans la continuité des précédentes astromobiles martiennes et surtout son grand frère “Curiosity”. Il s’agit d’un laboratoire mobile envoyé sur Mars pour effectuer des expériences scientifiques.

Envoyé sur un site idéal, ce rover a été conçu pour chercher des signes de vie passée sur la planète rouge. Pour cela, il embarque de nombreux instruments de mesure permettant d’étudier la géologie et la chimie à la surface de Mars. Il est aussi capable de prélever des échantillons de matériaux afin de les analyser in situ. Certains échantillons seront rapportés plus tard sur Terre.

Comment envoyer un robot sur Mars ?

Le voyage

Le rover de la Nasa, Perseverance, a décollé de Cap Canaveral (États-Unis) à bord d’un lanceur Atlas V le jeudi 30 juillet 2020 à 13h50, heure de Paris. Une fois largué par son lanceur le rover effectue son  voyage à bord d’une sonde spatiale. Pour atteindre Mars la sonde parcourra une trajectoire de 497 millions de kilomètres pour une durée de 7 mois.

Le site d’atterrissage pour Perseverance sera le cratère Jezero parce qu’il a autrefois abrité un ancien delta de rivière débouchant sur un lac. Donc susceptible de contenir des traces de vie martienne.

Un atterrissage acrobatique

Une fois arrivée à destination, la sonde spatiale va atterrir (ou plutôt amarsir) en 5 étapes :

  • la phase d’approche,
  • la rentrée atmosphérique pilotée avec une décélération et des corrections de trajectoires,
  • le déploiement du parachute avec le largage du bouclier thermique,
  • la descente propulsée grâce à des moteurs permettant à la sonde de voler de manière stationnaire,
  • et l’atterrissage (amarsissage) du rover descendu par câble jusqu’au sol martien.

Comment fonctionne Perseverance ?

L’anatomie du rover

L’astromobile mesure 3 m de long pour 2,7 m de large et 2,2 m de hauteur. Propulsé grâce à 6 roues motorisées, il pèse 1025 kg. Un bras mobile fixé à l’avant lui permet de recueillir les échantillons de matériaux.

Quelle source d’énergie ?

Pour fonctionner, l’astromobile possède un générateur thermoélectrique à radioisotope. C’est une sorte de mini moteur nucléaire fonctionnant avec 4,8 kg de dioxyde de plutonium (PuO2). C’est suffisant pour une autonomie d’une année martienne soit deux années terrestres à pleine puissance et 14 ans à puissance réduite.

Comment se déplace Perseverance ?

Afin de parcourir le sol accidenté de Mars, l’astromobile est dotée de 6 roues motorisées et d’une suspension tubulaire en titane. Chaque roue possède son propre moteur et les 4 roues des extrémités ont leurs moteurs directionnels. Il est donc difficile d’arrêter le rover, même avec une roue bloquée. Il est même capable de se déplacer sur des pentes allant jusqu’à 45°. En revanche, pour sa vitesse il porte très bien son nom “Perseverance” car il se déplacera à 0,152 km/h. 

Et côté laboratoire ?

L’astromobile embarque de nombreux instruments de mesure complémentaires. 

SuperCam

Cette super caméra placée sur le mât du rover permettra d’analyser à distance la composition chimique des roches. SuperCam est l’évolution directe de ChemCam déjà à l’oeuvre sur Curiosity.

Mastcam-Z

Cette caméra a pour rôle de prendre des images tridimensionnelles et des vidéos du sol ou du ciel. Ce sont des images panoramiques, stéréoscopiques ou des gros plans qui serviront à étudier les minéraux de la surface martienne.

MEDA

Cet instrument est la station météo du rover. Il mesure les températures, le vent, la pression atmosphérique, le taux d’humidité, les radiations, la taille et la quantité de poussière et même le rayonnement infrarouge.

PIXL

Le PIXL est un spectromètre à rayons X qui détermine la composition chimique des roches avec une haute résolution.

RIMFAX

Le RIMFAX est un radar qui étudiera la structure géologique du sous-sol de Mars.

SHERLOC

Le SHERLOC situé sur le bras robotisé est un spectromètre laser. Avec sa caméra WATSON, ils seront chargés de détecter des minéraux, des molécules organiques et des traces de micro-organismes. C’est lui qui déterminera si il y a eu de la vie sur Mars dans le passé.

Microphones

Ce sera la première fois qu’on enregistrera des sons à la surface de la planète Mars. Perseverance embarque 2 microphones qui enregistreront les sons de la planète ainsi que ceux du robot.

Préparer les futures missions humaines sur Mars.

Perseverance est aussi équipé de nouveaux outils tournés vers l’avenir. Le premier est une unité de production d’oxygène (O2) fabriqué à partir du CO2 présent sur Mars. Le second est un drone hélicoptère.

MOXIE

Cet appareil permet d’extraire de l’oxygène (O2) à partir du gaz carbonique (CO2) contenu dans l’atmosphère martienne. Cet oxygène pourra permettre aux premiers astronautes sur Mars de disposer d’oxygène pour respirer. Si cette technique fonctionne : on pourra la déployer afin de produire de l’oxygène servant de carburant pour des voyages retour sur Terre.

L’hélicoptère Ingenuity

Enfin Perseverance emmène avec lui un compagnon : un mini drone hélicoptère nommé Ingenuity. Il sera le premier engin volant dans l’atmosphère d’une autre planète. Ingenuity effectuera des expériences sur les conditions de vol dans l’atmosphère martienne.

En résumé :

  • C’est un jeune collégien américain Alexander Mather qui a eu l’idée d’appeler ce nouveau rover martien : “Perseverance”.
  • Perseverance est un laboratoire mobile envoyé sur Mars pour effectuer des expériences scientifiques et y découvrir peut-être les traces d’une vie passée.
  • Le voyage est de 497 millions de kilomètres pour une durée de 7 mois.
  • Perseverance fait la taille d’une grosse voiture, pèse près d’une tonne.
  • L’astromobile embarque de nombreux instruments de mesure scientifiques (caméras, lasers, radars, capteurs, microphones etc. ).
  • Le rover est également équipé d’un générateur d’oxygène et d’un mini drone hélicoptère (Ingenuity) qui permettront de préparer les futures missions humaines sur Mars.

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