Vous souvenez-vous de la mission Pathfinder? Un petit robot, Rocky, était chargé de tester diverses technologies avant leur mise en application à plus grand coût.
Depuis, la NASA a profité des enseignements du petit rover, et deux gros robots, de plus d'un mètre de haut, bardés d'instruments scientifiques, sont en ce moment en route vers Mars, avec deux missions prioritaires: analyser le sol martien et, si possible, y chercher des traces d'eau, passée ou encore présente.

Car les deux rovers martiens, contrairement à Rocky, sont de vrais laboratoires ambulants totalement autonomes (7 instruments scientifiques dont une caméra 3D et 3 spectromètres) qui ont coûté en tout la bagatelle de 800 millions de dollars! Un tel coût, surtout après les échecs des précédents atterisseurs, fait que la NASA n'a pas le droit à l'erreur. Le choix de deux rovers jumeaux a aussi réduit les conséquences d'un échec.

Les deux sites d'atterrissage choisis, le cratère Gusev et Meridiani Planum, ont donc été choisis pour concilier des intérêts assez contradictoires, c'est à dire un lieu à la fois intéressant géologiquement mais sans accidents de terrains ou gros cailloux qui manqueraient détruire le rover à l'atterrissage. Ces lieux devaient en plus être suffisamment éclairés pour permettre l'alimentation électrique des rovers et bien situés sur la planète pour que les sondes en orbite martienne comme Mars Global Surveyor puissent recueillir leurs signaux, bien qu'ils puissent communiquer directement avec la Terre.

Après leur voyage à 10000 km/h, Spirit et Opportunity se posèrentcomme Mars Pathfinder:
-tout d'abord, la rentrée dans l'atmosphère permit de ralentir la vitesse grâce aux frottements sur le bouclier de protection, jusqu'à 470 km/h à 10 km de la surface.
-ensuite, un parachute en nylon et kevlar devait prendre le relais. A 2400 m d'altitude, un radar altimètre se mit en marche, suivi à 1600, 1400 et 1200 m d'images dans le visible qui permirent à l'atterrisseur de contrôler sa dérive.
-enfin, à 400 mètres d'altitude, quatre airbags triangulaires, très résistants, se sont gonflés en moins d'une seconde, alors que la vitesse est encore de 80 m/s.
A 150 mètres d'altitude, des rétrofusées diminuent encore un peu la vitesse puis... c'est le choc. L'atterrisseur, entouré d'airbags, devait alors faire une quinzaine de bonds de plusieurs mètres de haut avant de s'immobiliser, à quelques centaines de mètres de son point d'impact.

Il ne reste plus alors aux airbags qu'à se dégonfler, aux "pétales" de l'atterrisseur à se déplier et, 100 minutes après l'impact, Spirit et Opportunity peuvent enfin communiquer avec la Terre et se mettre au travail!

Les instruments

L'instrument qui restera le plus célèbre sera certainement la Pancam, Panoramic Camera, qui est une caméra panoramique en 3D!
L'instrument, qui génère des images de 4000x24000 pixels, est en effet composé de deux capteurs CCD (pour la 3D) et est fixé sur un support pivotant à 180° à la verticale, lui-même sur un mât (le PMA) qui pourra pivoter à 360° à l'horizontale. Ainsi, une cartographie complète des alentours du rover est facilement possible.
Sur le même mât, à côté de la Pancam, le Mini-TES, un petit spectromètre infrarouge, étudie le rayonnement thermique de l'environnement martien et l'atmosphère.

Les trois instruments suivants sont fixés sur un bras robotisé, l'IDD, Instrument Deployment Device, pour pouvoir facilement étudier une roche intéressante après le passage d'une petite ponceuse, le Rock Abrasion Tool, pour mettre les capteurs sur une surface "fraîche" et non sur une couche de poussière.
L'imageur microscopique, d'abord, est tout simplement un capteur CCD monté sur un microscope., qui fournira des images de 1024 pixels de côté.
Un spectromètre Mössbauer permet d'étudier l'état des roches contenant du fer. Une mesure prend douze heures!
Enfin, le spectromètre APXS mesure le flux de rayons X et de particules alpha émis par les roches. La plupart de ses mesures, de nuit, dureront une dizaine d'heures.

Situation des rovers. Credits NASA

Sources:

Mars Exploration Rover Mission, ISAS
Mars Exploration Rovers (MER), Olivier Poch, Orbit-Mars