Atterrir sur Mars : succès et échecs des prédécesseurs de Perseverance

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Ce 18 février 2021, le rover américain Perseverance doit se poser sur le sol martien. Sans doute l'étape la plus délicate du voyage vers Mars. Comment ses prédécesseurs ont-ils surmonté - ou non - cette ultime phase ?

Après plus de six mois de voyage, le rover Persévérance de la Nasa doit atterrir sur Mars ce jeudi 18 février 2021 aux alentours de 22h00 (heure française ; ). Cette ultime étape du voyage est si délicate que sa durée est décrite depuis 2012 comme . Car, même si la Nasa s’enorgueillit de neuf atterrissages réussis sur le sol martien, elle a aussi connu un échec en 1999 avec l'atterrisseur Mars Polar Lander. La principale difficulté réside dans la faible densité de l’atmosphère martienne, environ cent fois inférieure à celle de la Terre. Or au début de leur rentrée atmosphérique, les capsules arrivent avec une vitesse de 20.000 km/h qu’il va falloir annuler en utilisant majoritairement le frottement de l'atmosphère via d’énormes parachutes. C’est donc pour laisser aux capsules suffisamment de temps pour freiner que les sites d’atterrissage sont choisis en basse altitude. De plus, les ingénieurs doivent composer avec des conditions météorologiques qu'ils découvrent au dernier moment. Pour les derniers mètres avant de toucher le sol, plusieurs solutions ont été appliquées pour les ancêtres de Persevérance. Tour d’horizon des scénarions d'atterrissage.

1997: La mission Mars Pathfinder et le petit Rocky (Nasa)

Dans les années 1990, le nouveau credo de la Nasa est de développer des missions spatiales "Better, faster, cheaper" (mieux, plus vite, moins cher). La mission Pathfinder ouvre la voie. Elle pénètre dans l’atmosphère martienne le 4 juillet 1997, à 130 km d'altitude. La phase d'atterrissage comprend une première phase de freinage intense via son bouclier thermique de 2,6 mètres de diamètre,qui réduit de 20 fois sa vitesse. La seconde phase se fait sous un parachute de plus de 11 m de diamètre. La sonde est alors descendue au bout d'un filin de kevlar de 30 mètres de long. Lorsque le sol n'est plus qu'à 300 m de distance, une grappe de 24 « airbags » se gonfle autour d'elle, le filin est coupé et Pathfinder fait une chute libre protégée par les airbags. Il rebondit [...]

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