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ExoMars 2016 sera lancée ce matin depuis le pas de tir de BaïkonourBaïkonour, au Kazakhstan, à bord d'un lanceur Proton Breeze M. Le décollage du lanceur russe est prévu le plus tôt possible à l'intérieur d'une fenêtre de tir qui s'ouvre ce lundi 14 mars, à 10 h 31, et se ferme le 25 mars 2016.
À 21 h 13, ExoMars 2016ExoMars 2016 se séparera de l'étage supérieur du lanceur et à 22 h 15, les contrôleurs au sol sauront si la sonde a été mise en orbite au bon endroit pour démarrer son voyage vers Mars. À 22 h 28, se déploieront les panneaux solaires et une première revue de l'état de santé du satellite sera réalisée à 22 h 33. ExoMars 2016 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 toutefois débuter dès le mois de mai 2017.
Cette mission réalise deux premières. En effet, ExoMars 2016, avec ses 4,3 tonnes, est la sonde la plus lourde jamais lancée à destination de Mars. Elle est, par exemple, bien plus lourde que les 3,9 tonnes de CuriosityCuriosity et les 3,5 tonnes des missions VikingViking. C'est également la première mission qui comprend un atterrisseur et un orbiteur depuis les missions Viking.
La sonde ExoMars 2016 se séparera de l'étage supérieur du lanceur Proton quelques heures après son décollage. Il © Esa/ATG medialab
Le Trace Gas Orbiter et la capsule Schiaparelli
Cette mission en deux parties a été réalisée sous la maîtrise d'œuvre complète de Thales Alenia Space. Elle comprend l'orbiteur Trace Gas (TGO), construit dans l'usine de Cannes, et le démonstrateurdémonstrateur d'entrée, de descente et d'atterrissage (EDM pour Entry, Descent and Landing Demonstrator Module), plus joliment baptisé capsule Schiaparelli et construit en Italie. Avec ce module, l'Europe apprendra à se poser sur Mars avec une orientation et une vitesse 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.
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 (Esa) utilisera, pour la première fois, la technique de l'aérofreinage, expérimentée avec Venus ExpressVenus 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 moins 5 ans lui permettant d'étudier avec une précision jamais atteinte la composition de l'atmosphère martienne. Le TGO devra en particulier détecter les gazgaz présents à l'état de traces tels que l'énigmatique méthane, de la vapeur d'eau ou du monoxyde de carbonemonoxyde de carbone et identifier leur origine biologique ou géologique. Il recherchera également des gaz jamais découverts mais dont les modèles supposent l'existence comme l'acétylène, l'éthylèneéthylène, l'éthane, le dioxyde de soufresoufre, l'hydropéroxyle, le peroxyde d'hydrogèneperoxyde d'hydrogène et d'autres comme le formaldéhydeformaldéhyde et le chlorure d'hydrogènechlorure d'hydrogène par exemple.
Les sites d'atterrissage des différentes missions martiennes. © Nasa/MOLA Science Team
L'atterrissage de Schiaparelli sur Mars
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. Moins de huit minutes devraient s'écouler entre le moment où Schiaparelli pénétrera dans l'atmosphère et son atterrissage sur Mars.
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 des champs électriqueschamps électriques qui peuvent apparaître lorsque des grains de poussières en suspension dans l'atmosphère sont frottés les uns aux autres.
Le module de descente se conformera à des « règles de la protection planétaire de catégorie 4A, les mêmes qui sont appliquées au roverrover Curiosity de la Nasa », nous explique Jorge Vago, le chef de projet scientifiquechef de projet scientifique à l'Esa. Bien que la capsule Schiaparelli n'ait pas de mission liée à la question de la vie martienne, il est important d'éviter toute contaminationcontamination. L'objectif est d'empêcher qu'une trace de vie extraterrestre - ou son absence - soit accidentellement et irréversiblement contaminée, compromettant les chances d'effectuer un travail scientifique significatif lié à l'origine et à la distribution de la vie, à ses ses signes avant-coureurs ou ses restes.
Ainsi, pour réduire cette contamination, Thales Alenia Space a assemblé le module avec des standards similaires à ceux appliqués dans les usines pharmaceutiques. Ainsi, « plus de 3.000 tests et prélèvements ont été effectués pour s'assurer qu'il n'y avait pas de colonies de bactériesbactéries à son bord ». Les derniers tests de contamination du module Schiaparelli ont été effectués sur le pas de tir lui-même juste avant le lancement.
