L’Usine Nouvelle - Le report de la mission ExoMars est notamment lié à des problèmes survenus lors des tests des parachutes. Où en sont ces essais aujourd’hui ?
André Debus - Il y a deux parachutes : le parachute supersonique et le parachute subsonique. Le parachute subsonique fait 35 mètres de diamètre. C’est le plus gros parachute jamais fait pour Mars. Ce qui a été découvert, malheureusement, ce sont des déchirures qui apparaissent au moment de l’extraction des deux parachutes du sac. C’était lié à des problèmes de frottement et de pliage. L’ESA est allée voir nos collègues de la Nasa. Ils ont d’énormes moyens d’essai pour extraire les parachutes des sacs. Ils ont fait ces tests sur le site du JPL (centre technique de la NASA), ils ont mis des renforts et ils ont modifié le pliage des parachutes. Ils ont fait différents tests d'extraction, ils se sont tous très bien passés. Il n’y a plus eu les déchirures observées. Donc le problème est résolu. Maintenant, il faut valider les parachutes par un essai représentatif en grandeur réelle.
Ces tests sont programmés au mois d’octobre aux États-Unis. Le but sera de monter avec un ballon porteur jusqu’à une altitude représentative de la pression martienne, et ensuite de lâcher les parachutes pour les ouvrir. Si jamais il y avait des problèmes pour réaliser cet essai en octobre, un back-up est prévu au printemps 2021.
"C'était prendre un trop grand risque. Il valait mieux reporter"
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L’Agence spatiale européenne (ESA) évoquait également en mars des tests à réaliser sur le satellite. Où en sont ces opérations ?
Ils étaient en pleine phase d’intégration et d'essais sur différents systèmes. Le rover modèle de vol était en essai chez Airbus à Toulouse (Haute-Garonne). Au site Thales Alenia Space de Cannes (Alpes-Maritimes), il y avait la plate-forme d’atterrissage russe qui était également en test avec un modèle structurel de rover. Il était prévu ensuite d’acheminer le modèle de vol du rover là-bas pour compléter ces essais et ensuite de faire l’intégration finale et les essais finaux mais cela s’est arrêté à cause du confinement. C’est une des raisons principales du report. Le planning était déjà très serré, il n’y avait plus beaucoup de marge, mais la pandémie a provoqué l’arrêt des activités. Et ce d’autant plus que c’est un projet européen qui se déroule sur différents sites en Europe et en Russie. Plus personne ne pouvait voyager.
Le gros du travail actuellement pour nos collègues de l’ESA est de re-planifier les activités et d’évaluer avec l’industrie combien cela va coûter. Le rover modèle de vol qui était sur le site Airbus de Toulouse est arrivé chez Thales Alenia Space. Il y a différentes étapes d’intégration et d’essais qui vont avoir lieu entre le site de Cannes et de Turin, puis plus tard des activités en Russie jusque sur le pas de tir à Baikonour (Kazakhstan).
Rétrospectivement, maintenant que le confinement est terminé, le report de la mission ExoMars à 2022 vous paraît-il un bon choix ?
C’était le bon choix. Il aurait fallu, dans le cas contraire, faire des impasses sur les plans d’essais et de vérifications. Ce n’était pas acceptable. C’était prendre un trop grand risque. Il valait mieux reporter.
Les défis techniques derrière ExoMars
Quelles sont les différences entre la mission américaine Mars 2020 et ExoMars ?
ExoMars est une mission qui couple des objectifs technologiques et scientifiques. Le principal objectif scientifique est la recherche de traces de vie à l’aide d’instruments très sensibles, notamment un chromatographe en phase gazeuse associé à spectromètre de masse, le fruit d'une collaboration américano-germano-française. ExoMars va chercher des échantillons jusqu’à deux mètres de profondeur à un endroit où les scientifiques estiment ces échantillons sont relativement préservés des agressions qui peuvent venir de l’extérieur. La régolithe martienne est très oxydante. Il n’y a pratiquement pas d’atmosphère. Mars est bombardé de radiations qui peuvent être très pénétrantes. En allant chercher un échantillon à deux mètres de profondeur, nous avons davantage de chances de trouver des traces de vie.
Il y a aussi des défis techniques : ni l’ESA, ni nos collègues russes n’ont réussi à atterrir sur Mars à ce jour. Parmi les objectifs, il y a réussir l'atterrissage, pouvoir se déplacer, pouvoir prélever des échantillons en profondeur et les distribuer à des instruments scientifiques à des fins d’analyse. Et cela dans un petit laboratoire ultra-propre et stérile pour éviter des faux positifs.
Quel est le principal défi technique d’une mission comme ExoMars ?
Lorsque nous cherchons de la vie dans des échantillons, il faut être dans des conditions propres et stériles. Autant pour ExoMars que pour Perseverance, c’est un véritable défi d’avoir des containers ou des laboratoires maintenus dans ces conditions. Il faut d’abord les stériliser et les nettoyer à l'aide de méthodes de nettoyage de précision. Le risque est de découvrir de la matière organique d’origine terrestre sur Mars. Les autres missions étaient moins exigeantes.
Il y a deux niveaux de décontamination : la première est destinée à protéger l’environnement martien sachant que Mars n’est pas très accueillant pour la vie terrestre. Mars stérilise en partie et il faut faire le reste sur Terre avant de partir. Mais quand nous recherchons de la vie ou des traces de vie, il faut avoir des niveaux de stérilité absolue et des niveaux d’ultra-propreté organique très bas, sous le seuil de sensibilité des instrument. De tels niveaux n’ont jamais été atteints, même pour les deux atterrisseurs de la mission américaine Viking lancée en 1975 destinée à la recherche de vie active et de composés organiques.
La (petite) contribution de la France à la mission chinoise
Quel regard portez-vous sur les missions chinoise et émiratie ?
Le CNES ne travaille sur aucune des deux missions. Nous les regardons un peu de loin. La mission chinoise devrait être lancée en même temps que Perseverance. C’est un orbiteur et un rover de la classe des petits rovers qu’ils ont envoyé sur la Lune. Nous n’en savons pas beaucoup plus. Nous savons qu’il y a un certain nombre d’instruments, dont un qui ressemble beaucoup à l'instrument franco-américain ChemCam monté sur Curiosity. Le laboratoire IRAP (Institut de recherche en astrophysique et planétologie) du CNRS, qui a fourni ChemCam, a aussi fourni une cible de calibration pour l’instrument chinois. Ce laboratoire a également fourni la contribution française de l’instrument SuperCam de la mission Mars 2020.
La mission Hope des Émirats arabes unis est plus une mission technologique, avec des instruments très peu performants. Le but est surtout d’aller là-bas pour se mettre en orbite et faire un petit peu de science avec les instruments.
Quelles sont les prochaines étapes pour le CNES sur la mission ExoMars ?
Les laboratoires sont un petit peu en attente. Les instruments ont tous été livrés, ils sont tous intégrés dans le rover. Ils fonctionnent tous très bien. Les laboratoires préparent la phase opérationnelle qui sera gérée par Altec en Italie. Ils ont des des formations. Ils commencent à préparer les logiciels et ils font des calibrations d’instruments.
Pour le CNES, il reste à finir la partie navigation autonome avec des essais de validation à faire. En début d’année 2021, des essais seront faits chez Altec à Turin avec un autre modèle de rover qui s’appelle le GTM (Ground Test Model). L'équipe CNES qui développe ces algorithmes de navigation autonome ira les tester en conditions réelles sur le terrain martien d'Altec.
