Après 7 mois et demi de voyage, la sonde américaine Mars 2020 va larguer le robot Perseverance à la surface de Mars. La traversée de l'atmosphère martienne est si difficile que, pour la NASA, il va s'agir de 7 minutes de terreur. Une succession d'étapes délicates, d'autant plus que certaines sont inédites.

Vue d'artiste de la descente de la sonde Mars 2020 vers Mars
Vue d'artiste de la descente de la sonde Mars 2020 vers Mars © NASA/JPL-Caltech

Il y a d'abord la statistique : une mission sur deux ne se  pose pas correctement sur Mars et échoue. Et puis l'éloignement qui rend tout suivi en temps réel impossible. Compte tenu de la distance qui nous sépare de la planète, les communications avec la sonde mettent 11 minutes à arriver en salle de contrôle au Jet Propulsion Laboratory. Autant dire que lorsque Perseverance atterrira, on ne le saura qu'en décalé. 

Les 7 minutes de terreur correspondent à la traversée de l'atmosphère martienne, une atmosphère ténue, qu'il faut aborder avec le bon angle, sous peine de se faire éjecter ou de partir en flammes. 

Après avoir quitté la terre en juillet dernier et parcouru 470 millions de kilomètres, la sonde, le vaisseau croiseur, se trouve à 50 km de la cible visée – le cratère Jezero – quand elle se sépare de la capsule qui contient le robot lui-même. Sa vitesse de croisière est alors de 20 000 km/h et elle tourne sur elle même comme une toupie. Pour la stabiliser et commencer la décélération, il y a deux premières manœuvres à réussir : larguer deux charges de 70 kilos chacune et entrer avec une orientation qui permettra au bouclier thermique de jouer son rôle, c'est à dire de résister à l'échauffement créé par les frottements dans l'atmosphère. À ce moment là, le thermomètre grimpe dangereusement en raison de la pression exercée sur l'air par l'engin lancé à pleine vitesse : jusqu'à 1.300° en 80 secondes. 

La descente étape par étape
La descente étape par étape / NASA-JPL/Caltech

Cinq minutes avant l'arrivée, la capsule fonce encore à 1200 Km/h vers le sol. Un parachute supersonique va considérablement ralentir la trajectoire. Il est différent de celui développé pour le robot Curiosity car Perseverance est le plus lourd rover jamais envoyé sur Mars et que la NASA a souhaité une plus grande précision d'atterrissage.  Pour cela, il se déclenche non pas en fonction de la vitesse mais de l'altitude atteinte. La grande crainte compte tenu de ses 20m de diamètre est qu'il se mettre en torche. 

À 11km du point d'impact, le bouclier thermique se détache. Le radar et les caméras de descente sont mises à nu et peuvent envoyer des images du sol situés 8km plus bas. Elles ont surtout une autre fonction, nouvelle elle aussi : participer au guidage visuel de Perseverance. La NASA souhaite se poser  dans une ellipse de 7km, une précision jamais atteinte jusqu'ici. Les caméras vont donc envoyer à l'ordinateur de bord les images de ce qu'il survole. Ces images, comparés aux cartes embarquées, permettent de corriger automatiquement la trajectoire afin de se trouver sur le fond du cratère Jezero et non sur ses flancs.  Une inclinaison trop forte ou une position scabreuse et on rejouerait le scénario de Philaé sur la comète Tchouri. 

Vue d'artiste de la grue volante qui déposera le rover Perseverance
Vue d'artiste de la grue volante qui déposera le rover Perseverance / NASA/JPL-Caltech

À 4km d'altitude, nouvelle étape délicate: le compartiment arrière de la capsule – toujours en mode automatique – se détache, laissant le robot Perseverance et la grue volante (Sky crane) en mode propulsé.  Elle allume huit rétrofusées pour augmenter le freinage et faire une dernière correction de trajectoire à 20m d'altitude. Puis la grue déroule trois câbles en nylon qui portent Perseverance et le déposent délicatement au sol (la vitesse ne doit pas excéder 3km/h). Au moment où les six roues touchent le sol, des capteurs envoient le signal pour couper les câbles. La capsule s'écarte pour aller s'écraser plus loin.

Il est 21h55 quand le Jet Propulsion Laboratory, à Pasadena, reçoit le signal. C'est la fin de cette séquence risquée. Perseverance est posé. Ce n'est pas un vrai signal de vie. Sur Terre, il faut encore quelques minutes pour s'assurer qu'il est au bon endroit et qu'il peut envoyer une première photo souvenir.

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