Autrefois sur une orbite elliptique autour de Mars, la sonde européenne Trace Gas Orbiter (TGO) a fait l'objet d'une campagne d'aérofreinage pendant près d'un an. Objectif ? Ralentir la sonde et lui faire prendre une orbite circulaire, tout en réduisant son altitude.

Si la mission ExoMars 2016 a connu un échec retentissant avec le crash à la surface de la planète rouge du démonstrateur Schiaparelli — un comble, parce qu’il s’agissait justement pour l’Europe de démontrer sa capacité à atteindre la planète et à valider les technologies et les procédures qui serviront pour des programmes ultérieurs –, il serait excessif de dire que tout le projet a capoté.

En effet, la mission ExoMars comporte deux volets : le premier consistait à tester une méthode pour se poser (au passage, les causes du crash ont depuis été identifiées), tandis que le second visait à positionner un orbiteur, la sonde TGO (Trace Gas Orbiter), autour de Mars pour en étudier l’atmosphère mais aussi pour analyser la surface et le proche sous-sol, grâce à divers instruments sophistiqués.

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Maquette de la mission ExoMars 2016.
CC DLR

Mais pour bien voir, il est préférable de se rapprocher de son objet d’étude.

Des manœuvres ont donc été engagées à partir du mois de mars 2017, avec des tours orbitaux de plus en plus serrés, afin de transformer l’orbite elliptique de la sonde en orbite circulaire mais aussi pour qu’elle soit placée à basse altitude, à quelques 400 km de la surface. C’est à peu près la même distance qui sépare la Terre de la station spatiale internationale.

Cette phase a pris énormément de temps car elle impliquait des passages de TGO dans l’atmosphère martienne pour ralentir grâce aux particules en suspension. Or, le fait est que les couches supérieures du milieu martien sont très fines. Aussi a-t-il fallu près d’un an et 950 freinages atmosphériques pour pour diminuer la vélocité de l’engin de 3 600 km/h.

« L’atmosphère de Mars ne permet qu’une légère décélération, au mieux de 17 mm par seconde, chaque seconde  »

« Les couches supérieures de la fine atmosphère de Mars ne permettent qu’une légère décélération, au mieux de 17 millimètres par seconde, chaque seconde. À ce rythme, une distance de 6 km serait nécessaire pour stopper une voiture roulant à 50 km/h », raconte l’Agence spatiale européenne. Notez que si la campagne d’aérofreinage a pris fin le 20 février, d’ultimes manœuvres sont prévues jusqu’à la mi-avril.

D’ici là, une vérification du bon fonctionnement des instruments scientifiques aura lieu afin que tout soit fin prêt pour les premières observations, vers la fin avril.

Outre l’étude de la composition de l’atmosphère martienne, en répertoriant les gaz présents, leur distribution et leur abondance, notamment le méthane, qui pourrait être un indice d’une « source active d’activité biologique ou géologique », la surface sera aussi analysée de près.

« La caméra observera les altérations de la surface martienne, notamment celles qui pourraient signaler la présence de sources de gaz rares, des volcans par exemple », explique l’ESA. « Elle cherchera également de la glace d’eau cachée juste sous la surface, un élément qui pourrait guider le choix du site d’atterrissage d’une future mission, tout comme la découverte de potentielles sources de gaz à l’état de traces ».

Par ailleurs, parce que l’espace est l’occasion pour les agences spatiales de coopérer, TGO servira aussi de relais pour connecter les rovers situés à la surface de la planète avec leurs contrôleurs sur Terre. Car si Schiaparelli n’est plus fonctionnel, certains engins demeurent actifs sur la planète rouge. C’est le cas du rover Opportunity, construit et envoyé par la Nasa, qui a récemment fêté ses 5 000 jours d’activité.

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