Quand l'Homme ira-t-il sur Mars ?

Même si les découvertes de Curiosity redonnent l'espoir d'explorer un jour la planète rouge, le rêve reste un véritable casse-tête technologique pour la Nasa.

Entrer dans l'atmosphère martienne et poser des astronautes en douceur sur le sol est un véritable casse-tête technologique, selon les experts de la Nasa, pour qui cette phase du vol est l'un des plus grands défis d'une mission habitée vers la planète rouge. Lundi, le patron de la Nasa, Charles Bolden, avait affirmé que les États-Unis étaient déterminés, malgré leurs difficultés budgétaires, à envoyer des astronautes sur Mars d'ici une vingtaine d'années, mobilisant toutes leurs ressources pour l'exploration spatiale à cette seule fin.

"L'amarsissage de Curiosity en août dernier (le robot d'une tonne, le plus lourd à s'être posé sur Mars, NDLR) a été un exploit étonnant", a commenté mardi Robert Braun, professeur de technologies spatiales à l'Institut de technologies de Géorgie, dans une conférence à Washington consacrée à la conquête de la planète rouge. "Mais ce n'est qu'un très petit pas comparativement à ce que nous devons faire pour un jour marcher sur Mars", a-t-il ajouté.

Système complexe

"Curiosity est de la taille d'un petit 4X4, et, pour une mission habitée, il faudra un atterrisseur capable de poser en volume l'équivalent d'une maison de deux étages d'une masse de 40 tonnes", a précisé l'ancien ingénieur de la Nasa. Pour une telle mission, il faut apporter entre autres le système de survie, un module d'habitation et un engin permettant à l'équipage de quitter Mars pour retrouver leur vaisseau spatial resté sur orbite.

"Les technologies auxquelles nous recourrons pour poser une telle charge sur Mars seront sans doute très différentes des systèmes utilisés pour les robots, qui sont nettement plus petits", a estimé cet ingénieur. À l'exception de Curiosity, les six engins américains posés avec succès sur le sol martien depuis 1974 étaient suffisamment légers pour freiner leur descente avec un parachute et amortir le contact sur le sol avec des ballons.

Curiosity, trop lourd pour ce mode d'amarsissage, a requis un système complexe de grue avec des rétrofusées précédée par le déploiement d'un parachute supersonique. Rien de tout cela ne peut s'appliquer aux charges envisagées pour une mission habitée, a affirmé Robert Braun. L'atmosphère martienne est nettement moins dense que celle de la Terre, dont la pression atmosphérique à 40 kilomètres d'altitude est équivalente à celle de Mars à 10 000 mètres, ce qui laisse peu de temps pour freiner la vitesse supersonique d'un vaisseau, a-t-il précisé.

Nouvelles technologies de rétrofusées"

"Nous ne pouvons pas utiliser un parachute, qui devrait être énorme et pas efficace à cette altitude et à cette vitesse", a poursuivi l'expert. "Il faut donc développer de nouvelles technologies de rétrofusées pour passer de cinq fois la vitesse du son à une vitesse subsonique, tout en se préparant à se poser, le tout en très peu de temps", a-t-il expliqué. "Ceci est un défi auquel nous n'avons jamais été confrontés, et nous n'avons pas encore de réponse spécifique", a reconnu l'ingénieur.

Pour Adam Stelzner, l'un des inventeurs du système de grue spatiale qui a permis de poser Curiosity, "il ne s'agit pas d'inventer de nouvelles technologies, mais de se montrer un peu plus créatifs en utilisant ce qui existe, comme nous l'avons fait avec Curiosity". "En 2003 (huit ans avant le lancement du robot, NDLR), nous ne savions pas comment le faire atterrir sur Mars", s'est-il souvenu, estimant qu'une "grue spatiale" pourrait "éventuellement fonctionner pour une mission habitée".

Rétropropulsion

"Nous avons besoin d'un système de rétropropulsion fonctionnant à deux ou trois fois la vitesse du son", a estimé Charles Campbell, expert d'aérodynamisme à la Nasa. "Nous savons construire un engin supersonique mais pas en rétropropulsion", a-t-il ajouté, jugeant que "le moteur de la fusée et le contrôle de l'atterrisseur présentent les plus grandes difficultés". Selon lui, "il faudra démontrer préalablement le fonctionnement de ce système avec une mission robotique".

L'ingénieur a aussi souligné que les scénarios envisagés prévoient d'acheminer l'équipage et le fret séparément sur Mars. Il faudra un système de lancement de la Terre capable de transporter 130 tonnes pour une mission habitée martienne afin de pouvoir apporter tout ce qui sera nécessaire. "Dès qu'on envisage une mission sur Mars avec des humains, les choses prennent une ampleur considérable", le système d'atterrissage ajoutant aussi beaucoup aux coûts, a dit cet expert, estimant qu'une telle mission nécessitera de ce fait une coopération internationale.

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