Trace Gas Orbiter (TGO) prévoit de se déplacer vers la haute atmosphère de Mars, en utilisant sa résistance pour ralentir et ajuster l’orbite.
Après 13 mois de manœuvres délicates, la sonde va survoler l'atmosphère de Mars pour clarifier son orbite. Une fois ces travaux terminés, en 2018, TGO sera prêt à entreprendre des recherches et à communiquer avec des robots à la surface.
La mission de TGO est de mieux comprendre la quantité de gaz inertes dans l'atmosphère de Mars. On sait déjà que le dioxyde de carbone est le composant principal (95% de l'atmosphère), mais il existe encore des gaz d'égale importance, qui représentent ensemble moins de 1% de l'atmosphère. Ces gaz comprennent le méthane, la vapeur d'eau, le dioxyde d'azote et l'acétylène.
"L'intérêt réside dans le méthane, qui sur Terre est principalement produit par l'activité biologique et, dans une moindre mesure, par des processus géologiques, notamment des réactions hydrothermales", écrit l'Agence spatiale européenne. "Le vaisseau spatial recherchera également de l'eau ou de la glace juste sous la surface et fournira des images stéréo contextuelles et en couleur des caractéristiques de la surface, y compris celles pouvant être associées à des sources possibles de gaz traceur."
Qu'est-ce que le freinage atmosphérique?
L'impression de l'artiste en décélération atmosphérique MRO sur la planète rouge.
Comme la recherche spatiale est assez coûteuse à fournir, la méthode de freinage atmosphérique contrôle l’orbite d’un véhicule spatial sans utiliser de grandes quantités de carburant. Dès qu’il se rapproche suffisamment de l’atmosphère, il peut se ralentir au passage, car il traverse des gaz atmosphériques minces qui créent une résistance. Des panneaux solaires permettent de contrôler le navire et de le retenir pendant les manœuvres. "Pourquoi utiliser du carburant si vous pouvez régler l'orbite à l'aide d'un freinage atmosphérique et d'un frein à la manière d'un volant", écrit la NASA. - La technique a beaucoup en commun avec la voile. Le succès dépend de la précision de la navigation, de la connaissance des conditions météorologiques et d’une solide compréhension de la résistance d’un appareil. "
Y avait-il des missions similaires dans le passé?
L'impression artistique de Venus Express, qui a entraîné la traînée atmosphérique dans sa mission de 2014.
Déjà, certaines missions utilisaient cette méthode principalement sur Mars. Cependant, pour la première fois, la technique a été appliquée sur Terre. Le Chitan japonais ou MUSES-A a délibérément traversé une partie de l'atmosphère terrestre et a ralenti de moitié en 1991. Cette mission a étudié Lune à partir d'une orbite elliptique haute Terre.
Il y avait aussi un vaisseau spatial Magellan de la NASA (manœuvrant sur Vénus en 1993), Mars Global Surveyor en 1997 (utilisant des panneaux solaires pour contrôler son passage dans la haute atmosphère), ainsi que Mars Odyssey et Mars Reconnaissance Orbiter. Venus-Express a également testé la méthode en 2014 afin d’aider au développement futur de la mission de l’Agence spatiale européenne.
Qu'est-ce que la manœuvre ExoMars?
Interprétation artistique du changement d’orbite ExoMars. Quand il est arrivé sur Mars, son orbite était presque parallèle à l'équateur de la planète. Après les manœuvres de janvier et février, il est plus incliné (74 degrés).
Alors que TGO a effectué quatre freins en 2017. Les 19, 23 et 27 janvier, la machine principale s’éloigne de la trajectoire quasi-équatoriale, se déplaçant presque du nord au sud. Pour cela, une autre manœuvre a été effectuée le 5 février pour clarifier l’orbite. Tout ceci n’est que la préparation de la prochaine étape: plusieurs mois de freinage conduiront le navire à une orbite presque circulaire, où il observera la planète à une altitude d’environ 400 km. Il glissera doucement sur la partie supérieure de l'atmosphère de mars 2017 à avril 2018, changeant lentement de position.
Et ensuite?
Alors que les contrôleurs effectuent des manœuvres de freinage atmosphérique, les scientifiques ne restent pas les bras croisés. Les instruments s'allumeront alternativement pour effectuer les mesures d'étalonnage dans une nouvelle orbite. "Cela ajoutera des données de test collectées au cours des deux orbites attribuées à la fin de l'année dernière et est important pour la préparation de la mission scientifique principale", a rapporté l'ESA.
Le dernier test a été réalisé sur l'outil Atmospheric Chemistry Suite, qui recherchait le dioxyde de carbone dans l'atmosphère (le composant principal de «l'air» martien), ainsi que Nadir et Occulatation pour Mars Discovery afin de rechercher de l'eau dans l'atmosphère. Les images ont été prises par le CaSSIS (système d’imagerie de surface couleur et stéréo) et le flux de neutrons capturé par le détecteur de neutrons épithermaux à haute résolution (détecteur de neutrons épithermaux à haute résolution).
