« Space is hard » dit le dicton. Lorsque l’on se lance dans un projet de mission martienne, même avec plusieurs centaines de millions de dollars de budget, le risque d’échouer reste élevé. Mais pour Mars Climate Orbiter, la raison de l’échec n’est pas liée à de quelconques difficultés techniques, mais bel et bien à une erreur toute bête.
C’était en septembre 1999. Neuf mois plus tôt, en décembre 1998, la Nasa avait propulsé dans l’espace une sonde censée aller explorer l’atmosphère martienne afin de déterminer si la planète rouge possédait de l’eau, et comprendre comment son climat avait évolué au cours des derniers millions d’années.
Trop proche de la surface
Mars Climate Orbiter devait aller s’insérer en orbite martienne, à quelques centaines de kilomètres d’altitude, pour réaliser des mesures grâce à deux instruments scientifiques. D’une part, la caméra MARCI capable d’observer dans les UV, le spectre visible, et l’infrarouge. Et également le radiomètre PMIRR qui doit analyser la pression et la température des différents nuages croisés dans l’atmosphère martienne.
Une fois lancée en direction de Mars, la sonde doit subir quelques corrections de trajectoire sans gravité, et le voyage se passe relativement bien. Une fois la sonde arrivée aux abords de la planète, les derniers réglages sont effectués pour préparer l’insertion en orbite. Les ingénieurs du JPL (Jet Propulsion Laboratory) comptent faire passer la sonde à l’altitude raisonnable de 150 kilomètres avant qu’elle ne passe derrière Mars, où elle sera injoignable durant quelques dizaines de minutes.
Ils attendent son retour et… Rien ne se passe. La sonde est-elle incapable de communiquer ? Ou bien a-t-elle été détruite ? La seconde hypothèse se révéla la bonne puisqu’une nouvelle salve de calcul a déterminé que Mars Climate Orbiter était passé à seulement 57 kilomètres de la surface de la planète. Une proximité si importante que même l’atmosphère fine de Mars a suffi pour qu’elle soit réduite en cendres, créant une étoile filante dans le ciel martien.
Une histoire de livres et de kilos
Mais que s’est-il passé ? Pour le savoir, vous pouvez feuilleter ce fascinant rapport de la Nasa de 48 pages parus quelques mois après l’incident. Mais pour faire plus court : c’est à cause du système métrique.
Au JPL, les ingénieurs devaient calculer la rotation du vaisseau provoquée lorsqu’un moteur était mis en route, et prendre cela en compte pour envoyer les données de correction de trajectoire du vaisseau. Un fonctionnement un peu bancal mais qui fonctionnait suffisamment bien tant que chacun utilisait la même unité. Ici, le newton qui mesure le kilogramme mètre par seconde au carré. En résumé, quelle force faut-il donner à une masse d’un kilo pour qu’elle se déplace d’un mètre à chaque seconde ?
Facile pour un ingénieur de la Nasa. Mais pas lorsque les logiciels au sol chargés de calculer la poussée, développés par l’entreprise Lockheed Martin, envoient leurs données en livre-force.
Erreurs en cascade
À ce stade, on pourrait se dire que cette minuscule erreur qui a jeté à la poubelle une mission à près de 330 millions de dollars doit être assez rageante, même pour l’employé le plus zen de la Nasa. Mais il y a pire : malgré cette erreur, la catastrophe aurait pu être évitée car une livre-force équivaut à environ 4,45 Newtons, ce qui crée une différence notable à chaque poussée, mais pas suffisante pour entraîner de brusques changements de trajectoire.
En revanche, dès le départ de la sonde, la moindre correction de trajectoire a été mal mesurée. Résultat, les imprécisions petites au départ se sont ajoutées à d’autres, jusqu’à aboutir à un grand fossé entre les mesures et la réalité. Jusqu’au dernier moment, la situation aurait pu être rétablie.
Ironiquement, la Nasa avait développé cette mission pour un coût assez modeste puisque six ans plus tôt, la très coûteuse sonde Mars Observer, à plus de 800 millions de dollars, avait été détruite lors de son arrivée vers Mars. L’agence spatiale américaine avait alors décidé de privilégier des projets moins chers pour ne pas avoir à subir tant de déconvenues.
Heureusement, la Nasa se relance peu de temps après avec 2001 Mars Odyssey, une sonde similaire à Mars Climate Orbiter qui a pu fonctionner normalement durant des décennies.
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