Curiosity, un rover martien hors norme à l'assaut du cratère Gale

Si tout se déroule comme prévu, le rover Curiosity de la Nasa devrait atterrir sur la planète Mars lundi 6 août, pour une mission de 2 années terrestres. Pari scientifique donc, mais également technologique car il s'agit de la charge la plus lourde jamais posée sur la Planète rouge.

CuriosityCuriosity, qui doit arriver dans le cratère Gale, marque une nouvelle étape de l'exploration robotique martienneexploration robotique martienne. Avec une masse de 900 kgkg, dont 80 de charge utile (10 instruments), il est de loin le rover le plus grand et le plus ambitieux de toutes les précédentes missions qui ont foulé Mars. Il est bien plus lourd que les 10,5 kg du SojournerSojourner de Mars Pathfinder (1997) et les 170 kg des Spirit et Opportunity de la mission Mer (2004).

Curiosity, un rover fait pour durer

D'une étendue d'environ 3 m, Curiosity est deux fois plus long et cinq fois plus lourd que les rovers Opportunity et Spirit. C'est « l'équipement le plus grand et le plus complexe jamais envoyé sur la surface d'une autre planète », affirme Doug McCuistion, le directeur du programme d'exploration martien à la Nasa.

Emplacement des instruments scientifiques sur le rover Curiosity. On peut voir par exemple les différentes caméras (ChemCam, MastCam...), le bras robotique (Robotic arm), les diverses antennes (RLGA, RUHF et High Gain pour antenne de gain élevé).  © Nasa

Son système de locomotion à 6 roues motrices de 50 cm de diamètre, lui permettra de franchir des obstacles de 65 cm, de gravir des pentes de 45° et de rouler 200 m chaque jour. Il est conçu pour parcourir une vingtaine de kilomètres tout au long de sa mission qui doit être d'une année martienne.

Cette longévité s'explique en partie par le choix de l'alimenter par un générateur radio-isotopique au plutoniumplutonium 238. La chaleurchaleur émise par ce plutonium est utilisée de deux manières. Indirectement, elle sert à produire de l'électricité, qui alimentera les instruments et les moteurs. Directement, grâce à une circulation d'un fluide dans tout le rover, elle réchauffera les systèmes électroniques. Le froid est bien sûr un grand ennemi sur Mars, avec une température moyenne de -63 °C, entre un maximum de 20 °C et un minimum de -140 °C. Ce rover ne dépendra donc pas des conditions climatiques martiennes pour fonctionner pleinement, ce qui était le cas des précédents engins, et possédera, de ce fait, une autonomieautonomie beaucoup plus importante, pour fonctionner aussi bien de jour que de nuit.

Une mission martienne internationale

Sur les douze instruments embarqués (dix sur l'atterrisseur et deux dans le module de descente), sept sont fournis par les États-Unis, deux sont développés avec contribution française (ChemCamChemCam et Sam), un l'est par les Russes (DAN), un par les Espagnols (REMS) et un par les Canadiens (APXS). On y trouve une caméra stéréo couleurcouleur, une caméra microscopique semblable à celle des rovers Spirit et Opportunity, un spectromètrespectromètre à rayons alpha et X afin de déterminer la composition élémentaire des roches, un diffractomètre à rayons Xrayons X couplé à un spectromètre à fluorescence pour observer, avec une grande précision, la minéralogie des roches ainsi qu'une caméra de descente plus sophistiquée que celles des sondes précédentes. L'instrument le plus intéressant sera probablement un chromatographe en phase gazeuse couplé à un spectromètre de masse, capable de détecter des traces de matièresmatières organiques (SAM). Il sera accompagné d'un spectromètre laserlaser qui pourra étudier l'atmosphère et les roches.

De nouveaux types d'instruments n'ayant jamais embarqué à bord d'une sonde spatiale seront également de la partie, tels un détecteur de radiation qui travaillera en complément de l'instrument Marie de la sonde Mars Odyssey de la Nasa, de même qu'un spectromètre à ablationablation laser. Baptisé ChemCam (pour Chemical camera, caméra chimique), il vaporise la roche à distance, jusqu'à 7 m, par un tir laser à travers un télescopetélescope. Le plasma produit est immédiatement analysé par spectrométriespectrométrie (dans le visible, le proche UVUV et le proche IR) grâce à un capteurcapteur placé derrière le même télescope.

Autre élément européen : l'antenne à gain élevé, fournie par Astrium Espagne. Elle doit permettre à Curiosity de communiquer avec la Terre, depuis la surface de Mars, sans nécessiter un relais de la part des sondes en orbiteorbite autour de la planète.