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La mission ExoMars 2016, dont nous suivons le développement depuis ses débuts, est sur le point de quitter les salles blanches de Thales Alenia Space à Cannes où elle termine les phases d'intégration et de test, pour rejoindre le site de lancement de BaïkonourBaïkonour au Kazakhstan. La campagne de lancement qui inclut le remplissage, les essais fonctionnels finaux et l'intégration sur le lanceur va se poursuivre jusqu'au tir prévu en mars 2016.
Le lancement, à bord d'un Proton russe, est prévu le plus tôt possible à l'intérieur d'une fenêtrefenêtre de tir qui s'ouvre le 14 mars et se ferme le 25 mars 2016. La sonde arrivera autour de la Planète rouge le 19 octobre 2016, trois jours après la séparationséparation de la capsule Schiaparelli. Quant au satellite, il lui faudra près d'un an pour se placer sur son orbite définitive, en octobre 2017. Les opérations scientifiques devraient débuter toutefois dès le mois de mai 2017.
Cette mission comprend deux parties. L'orbiteur Trace Gaz (TGO) et le démonstrateurdémonstrateur d'entrée, de descente et d'atterrissage (EDM, Entry, Descent and Landing Demonstrator Module), plus joliment baptisé capsule Schiaparelli. Avec cet engin, l'Europe apprendra à se poser sur Mars, avec une orientation et une vitessevitesse d'atterrissage contrôlées par un certain nombre de technologies, navigation ou relais de données par exemple, lesquelles seront nécessaires pour les futures missions d'exploration, comme celles qui ramèneront des échantillons martiens. Pour l'Europe, ce sera aussi la deuxième tentative de se poser sur la Planète rouge, après l'échec de Beagle 2 qui n'a jamais donné signe de vie après son atterrissage en décembre 2003.
Installation de l’EDM sur l’orbiteur TGO (Trace Gaz Orbiter) dans l’usine de Cannes de Thales Alenia Space. © Esa, S. Corvaja
Étudier l’atmosphère martienne avec une précision jamais atteinte
À son arrivée autour de Mars, le TGO sera placé sur une orbite fortement elliptique de 20.000 km sur 300 km. Pour circulariser son orbite, l'Agence spatiale européenneAgence spatiale européenne utilisera, pour la première fois, la technique de l'aérofreinageaérofreinage, expérimentée avec Venus Express en juin 2014. Elle consiste à utiliser l'atmosphèreatmosphère d'une planète pour modifier l'orbite d'une sonde spatiale. Dans le cas du TGO, le but de cette manœuvre est d'amener le satellite sur une orbite circulaire à 400 kilomètres d'altitude inclinée à 74° avec une période de révolutionpériode de révolution de deux heures. Le TGO de l'Esa rejoindra alors Mars Global Surveyor (NasaNasa) qui évolue également à cette altitude.
Il débutera alors une mission d'au minimum cinq ans lui permettant d'étudier avec une précision jamais atteinte la composition de l'atmosphère martienne. Le TGO devra en particulier détecter les gaz présents à l'état de traces, dont l'énigmatique méthane et déterminer s'il est d'origine biologique ou géologique au moyen d'un détecteur à neutronsneutrons, une caméra de contexte et deux spectromètresspectromètres. Ils seront les instruments phares de la mission, à la fois pour la caractérisation de l'atmosphère et la recherche moléculesmolécules rares comme le méthane. TGO réalisera un inventaire complet des espèces chimiquesespèces chimiques car elles pourraient être révélatrices d'une activité géologique récente, voire biologique.
Quant aux 600 kgkg de Schiaparelli, ils feront la route entre la Terre et Mars à bord de l'orbiteur TGOorbiteur TGO. La capsule s'en séparera trois jours avant d'atteindre la Planète rouge et entrera dans l'atmosphère martienne à quelque 21.000 km/h. Elle se posera dans Meridiani PlanumPlanum, une plaine s'étendant sur 1.100 km et localisée dans la région d'Arabia TerraTerra. La traversée de l'atmosphère martienne se fera à l'intérieur de deux boucliers thermiques qui lui permettront de résister à des températures allant jusqu'à 1.850 °C. L'atterrissage proprement dit se fera sous un parachute et à l'aide de neuf rétrofusées, sous le contrôle d'un système radar altimètre Doppler. Les deux boucliers ont été conçus et construits par Airbus Defence & Space.
Schiaparelli embarque une petite charge utile qui fonctionnera pendant seulement une semaine, au mieux (la capsule n'a pas de panneaux solaires). Un ensemble de plusieurs instruments mesurera de nombreux paramètres météorologiques à proximité du site d'atterrissage et fournira également les premières mesures de champs électriqueschamps électriques qui peuvent apparaître lorsque des grains de poussières en suspension dans l'atmosphère sont frottés les uns sur les autres.
