(credit : ESA)

* Les phrases entre parenthèses sont d’Interstars pour donner certains détails.

Le lancement d’Exomars est en effet prévu pour 2011 depuis Kourou par un Soyouz-Fregat avec une arrivée sur Mars en 2013 après une croisière de 2 ans (Note d’Interstars : la fenêtre de tir de 2011 n’étant pas la plus favorable par rapport à 2003, elle obligera à effectuer un tour de plus autour du Soleil qui rallonge le trajet). Le lander comportera deux parties :

Alors que Spirit et Opportunity étaient avant tout des robots « géologues » destinés à repérer des minéraux hydratés (« Follow the Water »), Exomars sera davantage orienté vers l’exobiologie à travers le prélèvement d’échantillons du sol martien et leurs analyses dans un véritable laboratoire mobile pour y rechercher des signatures d’une vie bactérienne. Le rover disposera bien sûr de caméras panoramiques (héritées de Beagle 2) pour déterminer le contexte géologique des roches-cibles étudiées, ainsi que de 4 instruments de contact au bout de son bras robotique : un imageur rapproché, un spectromètre Mössbauer pour étudier les minéraux ferreux, un spectromètre APXS pour établir la composition élémentaire des roches, un laser utilisant la technologie LIBS (Laser Induced Breakdown Spectrometer) qui est un instrument révolutionnaire car il permet grâce à une diode de contact, de vaporiser les minéraux et d’analyser le plasma produit par spectroscopie UV . L’instrument pourra également effecteur des analyses Raman, procédé qui fait appel à la spectrométrie infrarouge. Le gros rover américain Mars Science Laboratory (MSL) qui doit être lancé en 2009 par la Nasa possédera lui aussi un laser ; d’ailleurs conçu par une équipe française ; sur son mât ChemCam, mais agissant à longue distance grâce à l’utilisation d’un laser de puissance.

2- La foreuse (drill) a t’elle été retenue pour prélever des échantillons de sol profond ? Que peut-on en attendre ?

Cet instrument italien de 11 kg a bien été retenu, c’est un système de forage avec une tige qui pourra descendre 1 à 2 mètres sous la surface, prendre des images du trou foré par spectroscopie infrarouge, prélever des échantillons du sous-sol et les remonter pour les transmettre dans un laboratoire d’analyse où ils seront soumis à une succession d’expériences qui iront du non-destructif (analyses au microscope, au laser Raman qui possède un senseur interne) au destructif après passage dans un broyeur : étude des poussières au diffractomètre à rayons X pour analyser leur structure cristalline, mise en présence d’anticorps au sein du Life Marker Chip pour détecter des biomarqueurs de vie passée ou présente, mesure des composés oxydants qui rendent le sol de Mars stérile grâce à un instrument américain qui sera aussi présent sur le lander de la Nasa Phoenix (il doit se poser en 2008 au pôle Nord pour étudier la calotte glaciaire et reprend l'essentiel des instruments de la sonde Mars Polar Lander crashée en 1999).

Enfin l’échantillon parvient dans le chromatographe en phase gazeuse/ spectromètre de masse capable de séparer les molécules organiques, de les identifier et mesurer leur concentration, ainsi que leur chiralité (on sait que sur Terre les acides aminés ont adopté la forme gauche ; un excès de l’une des 2 formes serait un indice de molécules d’origine biologique). Enfin le Mars Organics Detector (MOD) fourni par le JPL pour rechercher des acides aminés et des hydrocarbures aromatiques polycycliques (PAH) (qui peuvent être produits par la combustion incomplète de matières organiques en profondeur). Cet appareil sera branché directement sur le chromatographe.

3- Quel est le rôle des scientifiques français dans les instruments sélectionnés l’été dernier pour la charge utile Pasteur ?

Des équipes de scientifiques français sont associées au microscope qui travaillera dans le visible et l’infrarouge (JP Bibring PI, IAS Orsay), au radar GPR (Ground Penetrating Radar)(J-J. Berthelier, CETP) important pour sonder les couches et choisir des sites de forage et au chromatographe (les français François Raulin, LISA et Michel Cabane, SA qui ont travaillé sur Huygens sont associés pour cette expérience GC-MS essentielle dont le PI est allemand, c’est la même équipe que pour l’appareil similaire de la sonde cométaire Rosetta). Les français participent aussi à l’appareillage qui restera sur le module fixe (GEP) par l’intermédiaire du sismomètre (P. Lognonné, IPGP) destiné à détecter les « marsquakes » qui peuvent nous renseigner sur la structure interne de Mars, un héritage direct de la mission abandonnée NETLANDER. Le package se compose aussi de senseurs divers pour mesurer le taux de radiations à la surface, le niveau de poussières, la météorologie martienne.

4- Quelles technologies l’Europe doit elle maîtriser pour la réussite de cette mission ambitieuse d’ici 5 ans ?

EXOMARS est une mission scientifique ambitieuse pour la recherche d’une vie présente ou passée sur Mars, mais c’est avant tout une mission destinée à valider les technologies pour se poser sur Mars (rappelons qu’Aurora est un programme technologique qui ambitionne à long terme des missions plus complexes comme le retour d’échantillons de Mars sur Terre). L’ESA maîtrise la technologie des satellites planétaires, mais nous ne maîtrisons pas encore les techniques d’atterrissage à l’aide de rétrofusées et d’airbags que les américains ont utilisé pour les rovers MER, et ils ne sont pas près à des transferts de technologie dans ce domaine sensible. Les industriels avec qui nous travaillons ont présenté des projets (Alcatel Alenia Space ; EADS-ST) mais le choix de la technologie pour l’EDLS (Entry, Descent & Landing System) n’est pas encore fixé.

Officiellement il y a 2 options possibles : - un schéma « Spirit » : on se pose avec des airbags + rétrofusées ; - un schéma avec des « airbags ventilés » sans rebonds.

Tout cela demandera des tests approfondis mais certains partenaires font valoir que les airbags sont déjà à la limite de leurs capacités avec les rover MER, et que des landers plus lourds à l’avenir nécessiteront un atterrissage contrôlé basé sur des rétrofusées que les américains appellent le « Soft Landing » et qu’ils comptent expérimenter avec Mars Science Laboratory en 2010. Alors pourquoi pas un démonstrateur de ce nouveau type ? Même si cela coûte un peu plus cher, il existe un savoir-faire dans le domaine des rétrofusées chez les industriels français, et cela prépare mieux l’avenir. La décision sera prise dans quelques mois.

L’autre enjeu technologique majeur, c’est la conception d’un système de navigation autonome du rover. Le CNES a déjà bien avancé dans ce domaine, notamment à l’époque nous avions proposé un système à la Nasa pour piloter les rovers MER, et même si nous avons été finalement écartés pour des raisons plus politiques que techniques, nous savons que nos logiciels sont performants. J’espère qu’on nous fera confiance pour cette mission européenne.

5- Le conseil ministériel de l’ESA va donner un soutien fort à la mission Exomars. Pensez-vous que les 800 millions d’euros budgétés à la ligne « Space Exploration » pour 2006-2010 soient suffisants pour mettre Exomars sur les rails à temps ?

Sur cette somme, il y a quand même 600 millions d’Euros pour EXOMARS. On est dans l’ordre de grandeur des missions MER américaines qui ont coûté 800 M$ pour deux rovers. Je pense que l’estimation est raisonnable et je viens d’apprendre que la souscription auprès des Etats membres est suffisante et permet le démarrage immédiat de la mission. La seule inconnue réside dans les télécommunications avec la Terre. L’orbiteur dédié à Exomars à l’origine n’est plus vraiment à l’ordre du jour, et la solution passe par une négociation en cours avec la Nasa pour pouvoir utiliser leur sonde MRO (qui doit arriver au printemps 2006) comme relais entre Exomars et la Terre. Sinon il reste toujours l’option de lancer un petit satellite martien de communication à part à l’aide d’un lanceur léger comme VEGA par exemple (futur lanceur européen qui serait tiré à partir de 2007 depuis Kourou), mais il est sûr que cela alourdirait un peu la facture.

6- La sélection des sites d’atterrissage est bien sûr ouverte au gré des nouvelles découvertes des missions martiennes en cours, mais a-t-on déjà quelques pistes ?

Les contraintes de l’atterrissage sont diverses : terrain suffisamment plat, sans grosses pierres ni trous, situé à une altitude maximum de 0 km par rapport au géoïde de référence, et entre plus ou moins 60° de latitude Nord et Sud. Il est certain que les découvertes récentes de l’équipe d’OMEGA (le spectro-imageur de Mars Express), désignant les terrains argileux comme les plus anciens témoins d’une époque humide de Mars, sont très importantes. Les sites identifiés (Terra Meridiani, Arabia Terra, Syrtis Major, Nili Fossae, Mawrth Vallis ) seront particulièrement étudiés, et la Nasa aussi s’y intéresse déjà pour MSL.