Le robot martien Curiosity

Destiné à compléter, voire même remplacer les robots Mars Exploration Rovers 1 et 2, alias Spirit et Opportunity, l’un déjà mort, l’autre moribond et muet depuis le 10 Juin 2018 faute de panneaux solaires bien trop poussiéreux pour pouvoir recharger efficacement les batteries, le Mars Science Laboratory, connu sous le nom familier de Curiosity, décolle le 26 novembre 2011 grâce à une fusée Atlas V, et c’est au bout de 8 mois et demi qu’il atteint Mars, avec succès, soit le 6 août 2012.
D’autant plus que pour se poser sur la planète rouge, Curiosity, parti sans être accroché à un orbiteur mais un étage de la fusée transporteuse, a bénéficié d’une technique d’atterrissage inédite mais au déroulement parfait : ni coussins gonflables (Pathfinder, Spirit et Opportunity), ni moteurs-fusées à même la sonde (les 2 Vikings et Phoenix), sa masse et sa forme ont donc nécessité après mûres réflexions d’utiliser une sorte de plateforme-grue munie de 16 rétrofusées (8 de descente et 8 d’orientation, plus petites) en-dessous de laquelle Curiosity était attaché via des boulons pyrotechniques, puis au fur et à mesure de la descente, déployé par 4 câbles dont un électrique de 7,5 mètres de long, à vitesse très douce pour que Curiosity ne soit pas abîmé lors de sa pose. Le processus de descente dure 7 minutes. Ce n’est que lorsque celle-ci est confirmée que d’autres boulons pyrotechniques débranchent les câbles, ceux-ci s’enroulent et la grue s’éloigne grâce à ses rétrofusées pour s’écraser ensuite plus loin. Bien qu’il soit conçu « tout-terrain », les techniciens du centre de contrôle ont pris soin de faire poser Curiosity sur un sol non accidenté ou très peu, le cratère Gale, aidés par les photos prises par les orbiteurs en service (Mars Express, Mars Odyssey, Maven et Mars Reconnaissance Orbiter, qui tous sont toujours en service !). Autre avantage non négligeable : Curiosity est immédiatement fonctionnel, des capteurs confirmant l’atterrissage entraînant le déclenchement d’une séquence automatique rapide permettant d’activer les systèmes de première nécessité : télécommunications et le mât principal ainsi que certaines de ses nombreuses caméras afin d’envoyer les premières images. Les jours suivants, les autres instruments sont testés et son logiciel interne est vérifié et mis à jour, tout fonctionne très bien. 2 semaines après son arrivée sur Mars, Curiosity commence à se déplacer. Censé durer presque 2 ans terrestres, soit un an martien (qui fait 687 jours terrestres, soit 669 jours martiens), Curiosity fonctionne si bien que sa mission est prolongée et à l’heure actuelle, toujours en cours.
Contrairement à Opportunity, Curiosity n’a pas souffert de la récente tempête martienne. Pourquoi ? Opportunity ne devait la vie qu’à ses panneaux solaires dont ses batteries internes dépendent, n’ayant qu’une autonomie de quelques heures (pour les nuits martiennes). Or la tempête, plus durable que véritablement intense, a complètement recouvert ceux-ci, les rendant inefficaces et ayant entraîné la mise en hibernation d’Opportunity, le dernier signal reçu sur Terre datant du 10 Juin 2018. Le DSN (Deep Space Network) tente régulièrement de recevoir des contacts, en vain actuellement, et continuera encore quelques temps avant de signer l’acte de décès d’Opportunity après 14 ans de bons et loyaux services. Curiosity, lui, a des batteries beaucoup plus puissantes et autorégénérantes, dites thermo-électriques à radio-isotope, pouvant fonctionner sans l’aide de l’ensoleillement ni être gênées par les écarts de température extérieure ni les conditions météorologiques.
Curiosity comporte 10 instruments scientifiques très perfectionnés, en majorité des caméras, destinés à détecter de l’eau éventuelle, analyser les roches et minéraux et détecter des formes de vie. La caméra MASTCAM et le laser CHEMCAM, situés dans la « tête » du robot, permettent d’analyser à distance la composition des roches, APXS (spectromètre à rayons X) et la caméra-microscope MAHLI, à l’extrémité du bras robotique, permettent des analyses de contact, CHEMIN et SAM, 2 mini-laboratoires internes, respectivement spécialisés dans l’analyse minérale et l’analyse organique, et enfin 4 instruments pour étudier l’environnement martien : la station météorologique REMS, le détecteur de radiations RAD, un autre détecteur de radiations souterraines DAN et la caméra MARDI qui a surtout été utilisée par l’étage de descente pour photograhier le sol martien avant atterrissage. Ainsi que des caméras NAVCAM et HAZCAM, non scientifiques à l’origine, mais non négligeables quand aux photos fournies pour la science. Toutes les caméras, scientifiques ou non, ont une résolution, compression et qualité d’images exceptionnelles. L’instrument MEDLI n’a servi que pendant la descente pour étudier l’atmosphère. Les instruments CHEMCAM et une partie du SAM sont français. Vu de l’extérieur, Curiosity ressemble à un animal électronique dont la tête est la caméra sur le mât, le mât est le cou, les pattes sont les roues et le corps le reste ! En réalité, il est un peu plus haut qu’un homme et pèse un peu moins d’une tonne.
Donc dans un premier temps, Curiosity explore le cratère dans lequel il a atterri, puis en juillet 2013 rejoint le mont Sharp, mais on se rend compte en décembre 2013 que ses roues sont très endommagées, aussi les techniciens font déplacer le robot sur une trajectoire relativement lisse afin de limiter les dégâts. Aujourd’hui, soit en 6 ans, Curiosity a parcouru presque 20 km ! Et fait des découvertes spectaculaires au fil des photos et analyses : entre autres l’existence ancienne d’eau, sous forme de lacs ou de rivières, et non la vie proprement dite mais des conditions favorables à la vie, de par la présence d’éléments organiques : carbone, hydrogène, oxygène, phosphore, soufre, et de l’étonnante et longue préservation de ces conditions. Souhaitons-lui encore une longue vie sur Mars !

CNES

Nirgal

Système d’atterrissage de Curiosity par plateforme-grue à rétrofusées et câbles (vue d’artiste)

 

Selfie de Curiosity , reconstitué grâce aux photos prises par ses nombreuses caméras (l’hexagone beige sur la droite du robot est l’antenne grand gain)

Sol martien avec trou de forage

Etat des roues après usure à force de rouler sur du sol caillouteux

Curiosity en taille réelle avec Thomas Pesquet, pour comparer

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