Recherchez et suivez l'évolution des prix sur 140 000 produits

Mars 2020, préparez-vous pour les 7 minutes de terreur les plus spectaculaires jamais vécues

0

Il semble que si peu de temps se soit écoulé depuis le lancement de la mission Mars 2020, pourtant 6 mois se sont déjà écoulés depuis le 30 juillet 2020, jour où le précieux chargement, le nouveau rover Persévérance, est parti pour la planète rouge. Un lancement effectué en pleine urgence pandémique, alors que la situation a également obligé la NASA à adopter le travail intelligent pour une partie du personnel, mais la mission n’aurait pas pu attendre plus longtemps. Un délai a été accordé mais rien de plus, la fenêtre de lancement se serait fermée après le 18 août, contrecarrant toute tentative d’atteindre la planète rouge dans un délai acceptable, sinon il faudrait attendre encore deux ans pour que la position orbitale de la Terre et de Mars soit favorable à un voyage d’une telle ampleur.

La science est très différente de la science-fiction et, bien que nous ne nous déplacions qu’au sein du système solaire, l’envoi de tels moyens reste une opération complexe, pleine de facettes et de critiques qu’il est difficile de connaître à fond si vous n’êtes pas un initié. Il s’agit d’une opération coûteuse, fruit d’années de travail, où l’erreur humaine n’est pas une option acceptable. Les ingénieurs concernés en sont bien conscients, c’est pourquoi, comme nous le verrons plus tard, la phase la plus délicate est appelée les « 7 minutes de terreur ». Et c’est palpable, c’est réel, à la fois le bonheur qui suit le succès de l’opération et la frustration de l’échec, lorsque le moment est venu de se résigner à son travail et de réaliser qu’on a fait quelque chose de mal.

Pourtant, nous sommes ici, le 18 février se rapproche de plus en plus et la capsule protégeant le rover Persévérance est sur le point de terminer son long voyage vers Mars. À son arrivée, il aura parcouru la beauté de 470,8 millions de km en un peu plus de 6 mois. Nous aimons particulièrement ce nouveau rover parce que nous l’avons suivi dans sa construction, nous pourrions presque dire que nous l’avons vu grandir et maintenant que nous approchons de la phase la plus délicate de son voyage, nous nous sentons proches de l’équipe du JPL qui s’est occupée de tous les aspects.

Ingéniosité, pourquoi le drone de Perseverance en route pour Mars est si important 41

Technologie

23 Jan Perseverance de la NASA, pourquoi le rover en route pour Mars est si important 19

Technologie

08 Jan Optimisme de la NASA, le rover Perseverance a un jumeau à tester sur Terre 4

Technologie

07 Sep NASA Mars 2020 : tous les progrès et les caractéristiques de

Persévérance

94

Technologie

28 juil

Nous avons déjà parlé de l’importance de Persévérance dans un article précédent ainsi que de l’ingéniosité du premier hélicoptère martien, mais dans ce numéro spécial nous voulons nous concentrer sur quelques détails opérationnels de la mission et répondre aux nombreuses curiosités qui entourent ce long voyage, mais nous essaierons de le faire d’une manière simple et avec un langage accessible, afin que même les moins familiers avec le sujet puissent se préparer pour le grand événement du 18 février

.

La mission Mars 2020 est le résultat non seulement d’années d’études et de projets, mais aussi de succès antérieurs, sans lesquels les taux de réussite seraient bien plus faibles. De nombreuses méthodes utilisées pour amener le rover en toute sécurité (espérons-le…) à la surface de Mars ont déjà été testées avec succès lors de missions précédentes, d’autres ont été optimisées et d’autres encore sont totalement nouvelles. La NASA est la seule parmi les agences spatiales à avoir réussi à amener plusieurs véhicules à la surface martienne, mais le succès de la mission actuelle n’est pas si évident.

Pourquoi le voyage est-il si long ? Comment amener un véhicule similaire sur une planète aussi lointaine et surtout sans pouvoir contrôler en temps réel les événements en cours ? Ce ne sont là que quelques-unes des nombreuses curiosités auxquelles nous tenterons de répondre dans cette émission spéciale.

PERSEVERANCE, UN VOYAGE D’UNE SEULE VO

IE

Commençons par parler des distances et de la route que la capsule Mars 2020 doit parcourir au cours de ce long voyage. Nous avons d’abord parlé d’environ 470 millions de km qui seront parcourus au total et apparemment quelque chose ne colle pas.

Lire aussi
Apple étudie un nouveau système d'identification des visages : il utilisera également la cartographie thermique

Au moment précis du départ de Mars 2020, fin juillet 2020, les kilomètres qui séparaient notre planète de Mars étaient supérieurs au minimum. En fait, le moment de proximité maximale dans la même année aurait eu lieu le 6 octobre 2020 (62 millions de km). Une précision sur ce point : la distance minimale entre la Terre et Mars est d’environ 55 millions de km, mais c’est un événement rare et cela est dû aux orbites légèrement elliptiques des deux planètes. En fait, s’ils étaient parfaitement circulaires, la distance minimale serait un paramètre fixe, mais cela ne se produit pas, ce qui donne une variable. L’approche maximale la plus récente entre les deux planètes a eu lieu le 27 août 2003, lorsque 55,76 millions de km séparaient les deux planètes. Quelque chose de similaire n’arrivera qu’en 2035, mais il faudra attendre le 28 août 2287 pour battre le record de 2003.

À

cette occasion, seuls 55,69 millions de km sépareront la Terre de Mars.

À ce stade,

on peut se demander pourquoi la distance parcourue sera presque dix fois plus grande. Eh bien, Mars et la Terre orbitent autour du Soleil dans la même direction mais d’une manière complètement différente et, pour dire les choses simplement, pour aller sur Mars, nous devons littéralement l’intercepter et la poursuivre, et nous devons le faire d’une manière absolument précise. La reconstruction du JPL de la NASA explique très bien ce concept, mais il convient d’abord d’apporter une précision : ce qui est montré dans l’animation ne se réfère pas spécifiquement à la trajectoire de Mars 2020 mais permet de mieux expliquer tous les discours liés aux orbites et à la manœuvre de transfert de Hohmann.

Lorsqu’un engin spatial est lancé, sa trajectoire est influencée par la gravité de la Terre, par la gravité solaire puis par celle de la planète d’arrivée, Mars dans ce cas. Nous essayons toujours d’optimiser le voyage et d’exploiter au maximum les effets gravitationnels. Ainsi, après l’impulsion initiale (lancement), les moteurs sont coupés et le voyage se poursuit dans le respect de la première loi de Newton, jusqu’à ce que l’objectif soit approché. La capsule de la mission Mars 2020 se déplace actuellement à une vitesse de plus de 79 000 km/h et la NASA a mis à disposition une page pour connaître sa position en temps réel (sur ce lien).

Bien qu’un vaisseau spatial puisse suivre une grande variété de trajectoires orbitales pour atteindre Mars, parmi elles, il y en a une basée sur la manœuvre de transfert de Hohmann, qui permet d’utiliser la moindre quantité de carburant et donc d’être plus efficace. Le lancement a lieu lorsque la Terre est au périhélie et l’arrivée lorsque Mars est à l’aphélie. Selon les objectifs de la mission et les caractéristiques du vaisseau spatial, des variations de l’orbite de transfert Hohmann peuvent rendre le temps de voyage plus long ou plus court qu’un transfert Hohmann standard.

Certains se souviendront que lors du lancement de la mission en juillet 2020, la NASA a déclaré que la fenêtre de lancement se fermerait le 18 août. Le respect de ces délais est essentiel pour le succès de la mission. En effet, si Persévérance n’était pas partie à temps, la rencontre avec Mars aurait pu être manquée. La date est donc le résultat de calculs complexes et implique une grande variété de paramètres. Vous comprenez que la moindre erreur pourrait compromettre toute la mission. Pour mieux comprendre la trajectoire maintenue par la mission Mars 2020, l’image supérieure partagée par la NASA à la fin du mois d’octobre 2020, lorsque le vaisseau spatial se trouvait à peu près à mi-chemin de sa trajectoire vers Mars, est très intéressante.

Nous sommes maintenant dans les dernières étapes de ce long voyage, alors décrivons comment la NASA prévoit de faire atterrir le rover Persévérance sur la surface martienne

EDL, LES CÉLÈBRES 7 MINUTES DE TERROR

Mais ce sont les 7 dernières minutes, c’est-à-dire le temps nécessaire pour atteindre la surface après être entré dans l’atmosphère, qui laisseront tout le monde

bouche bée.

En fait, on les définit communément comme les « 7 minutes de terreur » (parfois 6, selon plusieurs variables), précisément parce qu’il n’est pas possible d’intervenir en temps réel depuis la Terre et que le risque de voir littéralement tout le travail (et l’argent dépensé) partir en fumée, et de ne le découvrir malheureusement que plus tard, est assez élevé.

Lire aussi
USA : demande de rapport sur les OVNI "cachés" dans le plan d'aide COVID

Il faut en effet se rappeler que le signal radio pour parcourir la distance qui sépare Mars de la Terre prend dans le meilleur des cas environ 4 minutes, dans le pire des cas plus de 20. Le temps moyen est d’environ 12,5 minutes et dépend de la position des deux planètes par rapport à leur orbite. Mars 2020 est conçu pour compléter le processus EDL de manière autonome, mais pendant le processus d’amerrissage, le signal prendra environ 11 minutes et 30 secondes pour atteindre la Terre. À titre d’information et en s’excusant pour le jeu de mots, lors de l’EDL de Curiosity en 2012, le retard des communications était de 13 minutes et 48 secondes, donc avec Mars 2020 les conditions seront plus favorables. Mais ce n’est que la complication numéro un, continuons.

Il faut rappeler qu’à ce jour, seules 9 missions sur 20 parmi celles qui devaient arriver sur la surface martienne ont été menées à bien. Un pourcentage qui, cependant, tient compte de toutes les tentatives faites depuis 1960, surtout par ce qui était alors l’Union soviétique, qui a été la première à faire plusieurs tentatives avec les missions Mars 2MV-3 No.1, Cosmos 419 et Mars 2, 3, 6 et 7. La NASA est la seule agence spatiale qui, jusqu’à présent, a réussi à faire atterrir des atterrisseurs et des rovers sans problème pour les maintenir opérationnels. Par conséquent, nous excluons les cas tels que la mission Mars 3, dans laquelle l’atterrisseur a atteint la surface de Mars mais où la transmission de données n’a duré que 14,5 secondes et où ensuite tout contact radio a été perdu. Dans ce cas précis, on suppose que l’échec a été causé par les tempêtes de sable en cours sur Mars, en fait, la seule image envoyée au sol était mal définie et faiblement éclairée. Ce sont les missions Viking qui, à partir de 1976, ont réussi à amener les premiers atterrisseurs sur le sol martien.

Mais passons aux faits et, comme mentionné ci-dessus, à la phase finale qui prend le nom de EDL (Entry, Descent, and Landing) et qui commencera 10 minutes avant d’entrer dans l’atmosphère martienne. La première étape sera la séparation de l’étage utilisé dans la phase de croisière pour d’éventuelles manœuvres de correction vers Mars. Cela comprendra également les panneaux solaires, le réservoir de carburant et les éléments de communication radio utilisés pendant le voyage. Pour arriver à la surface, il n’y aura que la coque de protection avec le rover à l’intérieur et la platine servant à freiner la descente.

À ce moment-là, l’atmosphère martienne commencera à faire sentir ses effets, ralentissant considérablement le véhicule et, en même temps, la résistance développée réchauffera l’enveloppe extérieure qui atteindra un pic d’environ 1 300 degrés Celsius après seulement 80 secondes.

Le

rover ne sera pas affecté par cette transition grâce à la protection offerte par le bouclier thermique, un composant maintenant testé avec succès qui ne devrait poser aucun problème.

Pendant cette phase, la trajectoire pourrait être affectée par des poches d’air, dont la densité différente pourrait entraîner des déviations sur la trajectoire idéale. Dans ce cas également, les petits propulseurs postérieurs interviendront pour compenser l’angle d’entrée et la direction, en maintenant le véhicule dans la bonne trajectoire. L’opération d’atterrissage n’est pas si évidente, car il faut penser que le rover pèse 1 025 kg et qu’il est à toutes fins utiles la plus lourde charge envoyée par l’homme sur Mars.

Des 20 000 km/h initiaux avec lesquels la capsule Mars 2020 entrera dans la haute atmosphère martienne, elle passera à environ 1 600 km/h et à ce moment-là, le moment sera venu d’ouvrir le parachute supersonique. Les ingénieurs de la NASA savent que le timing est critique et que même une seule seconde de retard pourrait être fatale, c’est pourquoi une nouvelle technologie appelée Range Trigger a été mise en place pour calculer la distance du véhicule par rapport à la zone d’atterrissage et ouvrir le parachute au moment idéal.

L’ouverture du parachute aura lieu 4 minutes après l’entrée dans l’atmosphère à une altitude d’environ 11 km et précisément lorsque la vitesse sera de 1 512 km/h. Seulement 20 secondes plus tard, le bouclier thermique sera séparé de son travail de protection, exposant le rover à l’atmosphère martienne pour la première fois. À ce stade, le radar calculera l’altitude en faisant rebondir le signal sur la surface, puis une nouvelle technique sera testée qui promet d’améliorer la précision du centrage de la surface d’atterrissage idéale.

Lire aussi
OnePlus Nord SE : pas d'amélioration du matériel, juste des changements cosmétiques | Rumeur

Tout est basé sur une caméra spéciale qui peut rapidement identifier les caractéristiques de la surface. Le rover, qui sera déjà opérationnel, les comparera avec une carte embarquée pour déterminer exactement sa destination. Pour assurer son bon fonctionnement, elle a procédé en utilisant les données orbitales disponibles et en effectuant une cartographie avancée des zones autour de la zone d’atterrissage, qui, rappelons-le, est située dans le cratère de Jezero. Voici une carte interactive du lieu d’arrivée réalisée par la NASA.

Au cas où Persévérance risquerait de se diriger vers une zone moins sûre, elle pourra effectuer une manœuvre de correction, diminuant ainsi le risque d’échec

.

Mais le parachute ne suffira pas à ralentir complètement Persévérance, car sa vitesse peut descendre jusqu’à 320 km/h et, comme vous pouvez l’imaginer, ce ne sera pas suffisant. A ce moment, le véhicule se débarrasse du parachute et active les fusées de freinage. Nous parlons de 8 moteurs situés à l’intérieur de la coque protectrice qui, comme le fonctionnement d’un énorme jetpack, seront dirigés vers le bas à pleine puissance.

L’allumage des 8 moteurs de freinage sera activé à une altitude d’environ 2 100 m et, parallèlement, la séparation de la coque de protection arrière aura lieu. Pendant cette phase, la descente ne se fera pas directement vers le bas mais se fera latéralement, pour éviter que le parachute et la coque de protection supérieure ne touchent accidentellement le rover. En attendant, l’action de freinage des 8 moteurs se poursuivra jusqu’à la vitesse finale de descente, quantifiée à environ 2,7 km/h. Lorsque le rover sera à 20 mètres de hauteur, environ 12 secondes avant l’atterrissage, la dernière manœuvre que la NASA appelle la grue du ciel prendra vie. À ce moment-là, des câbles en nylon s’enrouleront dans des rails de sortie sur une longueur de 6 mètres. Pendant ce temps, le rover activera son système de mobilité, verrouillant ses jambes et ses roues en position d’atterrissage.

Une fois que Persévérance touche la surface, des lames activées avec une petite charge d’explosifs vont couper les cordes, libérant le rover, tandis que la fusée de descente va s’éloigner. Cette manoeuvre est le résultat d’années d’études, et a déjà été utilisée avec Curiosity, résultant la plus sûre parmi celles adoptées par la NASA.

Il est évident que l’atterrissage d’un rover comme Persévérance sur Mars est une opération très complexe, et on comprend pourquoi cette période de temps est définie comme les « 7 minutes de terreur ». Pour mieux expliquer les concepts exprimés ci-dessus, la NASA a voulu faire une animation de la séquence EDL entière, une vidéo accompagnée d’une bande sonore très épique qui rend justice à l’événement futur. Nous vous recommandons vivement de le regarder.

Cette fois, il y aura plusieurs nouvelles fonctionnalités pour rendre l’ensemble de l’événement beaucoup plus spectaculaire. Contrairement à Curiosity, le précédent rover toujours en activité et arrivé sur Mars en 2012, Perseverance bénéficie d’un équipement audiovisuel absolument nouveau et pour la première fois nous pourrons voir en détail la phase de descente.

Une caméra montée sur la coque protectrice du rover nous montrera le déploiement des parachutes, tandis qu’une autre unité en dessous nous révélera des détails sans précédent de la surface de Mars pendant les opérations d’approche. De plus, le rover lui-même est équipé de 19 caméras en plus de celles montées sur le véhicule impliqué dans le débarquement et, comme si cela ne suffisait pas, cette fois-ci il y aura un microphone monté sur le côté du rover qui nous permettra d’entendre le son du débarquement.

Comme vous pouvez l’imaginer, nous ne manquerons pas de suivre l’intégralité de l’événement qui sera diffusé en direct sur NASA Live TV mais nous vous fournirons bientôt plus de détails sur l’opération. En attendant, pour plus d’informations sur le site d’atterrissage, des photos, des vidéos, et plus de détails sur les incroyables technologies à bord de Persévérance, nous vous laissons avec le lien officiel de la mission Mars 2020 de la NASA dans SOURCE.

Partager.

A propos de l'auteur

Créateur du site, passionné par la domotique, le développement Web, Les gadgets Chinois et par plus ou moins tout ce qui existe en fait. Le site a été créé autour de l'impression 3D et de la domotique, mais d'autres briques s'ajoutent eu fil du temps. Car dès que j'ai une nouvelle passion, j'essaye de la faire partager. Vous pouvez aussi découvrir mon blog dédié à la pâtisserie.

Laisser un commentaire