Note de l'éditeur : le Dr David Warmflash, principal responsable scientifique de l'équipe américaine de l'expérience LIFE à bord du vaisseau spatial Phobos-Grunt, fait le point sur la mission pour Universe Today.
Dans un développement passionnant de l'histoire en cours de la mission Phobos-Grunt, une station de suivi à Perth, en Australie, a établi le contact avec le vaisseau spatial russe le 22 novembre à 20h25 TU. Il s'agit du premier signal reçu sur Terre depuis le lancement de la mission vers la Lune de Mars le 8 novembre 2011.
Les équipes de l'ESA, qui ont établi le premier contact, travaillent désormais en étroite collaboration avec des ingénieurs en Russie pour déterminer la meilleure façon de maintenir les communications avec le vaisseau spatial. Alors que les contrôleurs commencent à déterminer comment utiliser cette réalisation pour permettre l'envoi de nouvelles commandes au vaisseau spatial, une discussion est en cours pour savoir si la fenêtre de lancement sera toujours ouverte pour que le vaisseau puisse terminer la mission.
Les espoirs sont maintenant qu'à tout le moins les ingénieurs puissent empêcher le vaisseau spatial de redescendre sur Terre – et avec un optimisme prudent que la mission pourrait se dérouler d'une manière ou d'une autre.
Avant que le contact ne soit établi, certains rapports indiquaient que si le contact était établi d'ici le 24 novembre, la mission pourrait se dérouler comme prévu, tandis que d'autres experts disaient que la fenêtre de lancement pour terminer la mission de retour d'échantillon s'était fermée le 21 novembre.
Mais pourtant, une mission partant de l'orbite terrestre jusqu'en décembre pourrait encore réussir.
Les ingénieurs placent Phobos-Grunt dans le carénage de la fusée. Crédit : Roscosmos
Construit pour se rendre à Phobos, la plus grande des deux lunes de Mars, la pièce maîtresse du vaisseau spatial sans pilote est une petite capsule dans laquelle 200 grammes de régolithe (matériau de surface composé de poussière et de roche concassée) doivent effectuer un vol de retour vers la Terre. Pour lancer la capsule sur un vol qui la ramènerait sur Terre en 2014, le vaisseau spatial devait atterrir sur Phobos en février 2013 après être entré en orbite autour de Mars en octobre 2012.
Une fenêtre de lancement est une période pendant laquelle le voyage d'un corps céleste à un autre est possible, compte tenu des capacités de propulsion d'un engin spatial et de l'alignement des corps célestes lorsqu'ils se déplacent dans l'espace. À l'avenir, les technologies de propulsion avancées pourraient permettre le départ de voyages entre la Terre et Mars à tout moment, mais pour l'instant, les engins spatiaux doivent attendre le moment optimal. Pour les trajectoires de la Terre à Mars, les fenêtres de lancement se produisent environ tous les 26 mois, tout comme les fenêtres de lancement pour les vols entrants vers la Terre depuis Mars.
La fenêtre de lancement d'une trajectoire Terre-Mars permettrait en fait à Grunt d'atteindre Mars et Phobos, si le vaisseau spatial est prêt pour le départ dans deux ou trois semaines à partir d'aujourd'hui. Dans un tel cas, cependant, la collecte de régolithe sur la surface phobosienne aurait lieu après la fermeture de cette fenêtre pour que la capsule soit renvoyée sur Terre. C'est pourquoi les gens disent que la fenêtre pour Phobos-Grunt se fermera ce jeudi.
Mais, comme indiqué précédemment, la fenêtre pourrait encore être ouverte jusqu'à la mi-décembre. Pour comprendre pourquoi, jetons un coup d'œil à la charge utile scientifique du Grunt et à d'autres composants . Une sonde de 110 kilogrammes appeléeYinhuo-1. La première sonde martienne chinoise,Yinhuo-1est d'orbiter autour de la planète rouge pendant deux ans, réalisant diverses études scientifiques. Avancer deYinhuo-1, nous amène au module interplanétaire, le stade de descente de Grunt.
D'un coût de 5 milliards de roubles, soit environ 160 millions de dollars américains, le module interplanétaire est équipé d'un moteur de descente et de jambes pour atterrir sur la lune martienne, de machines pour prélever l'échantillon de régolithe et d'environ 50 kilogrammes d'équipement scientifique extrêmement avancé dont la valeur pour le La mission ne dépend pas du retour de l'échantillon de régolithe sur Terre.
Enfin, il y a l'étage d'ascension et la capsule de retour qui s'envolera avec lui pour le vol vers la Terre. En plus d'accueillir le régolithe qui sera déposé à l'intérieur, la capsule contient le biomodule LIFE de la Planetary Society, une étude des effets de l'environnement spatial interplanétaire sur les organismes lors d'un voyage à long terme dans l'espace.
Avant et après le départ de la capsule de retour, les instruments du module interplanétaire seront au travail, effectuant des mesures célestes, étudiant le vent solaire et menant des études géophysiques - des expériences dont les résultats aideront les planétologues à comprendre l'origine de notre système solaire. Le package scientifique effectuera également des analyses élémentaires, chimiques, minéralogiques et thermiques du régolithe, recherchera des traces de gaz de Mars et recherchera de la matière organique, l'étoffe de la vie.
La station de l'ESA à Perth, qui a pris contact avec le vaisseau spatial Phobos-Grunt, est située à 20 kilomètres au nord de Perth, en Australie. Crédit : ESA
Si Grunt faisait un aller simple vers Phobos, toutes ces études pourraient être réalisées, tandis que Yinghuo-1 pourrait être déployé autour de Mars, comme cela est censé se produire lors d'un voyage aller-retour. S'il était déterminé que la capsule n'avait vraiment aucune chance de revenir de Phobos sur Terre, la capsule pourrait même être larguée en orbite terrestre élevée avant que l'étage de soutien ne termine la combustion finale pour échapper à l'attraction gravitationnelle de la Terre. Cela pourrait renvoyer le biomodule LIFE sur Terre après une longue trajectoire à travers l'espace lointain qui satisferait les objectifs de l'expérience. Ensuite, nous pourrions récupérer notre biomodule et étudier les organismes comme prévu.
En revanche, les contrôleurs pourraient envisager d'envoyer la capsule retour à Phobos malgré la fermeture de la fenêtre de lancement pour un vol retour. Après avoir atterri sur la lune martienne au sommet du module interplanétaire, l'étage d'ascension n'a qu'à attendre l'ouverture de la prochaine fenêtre de lancement 26 mois plus tard pour une arrivée sur Terre en 2016.
Le contact maintenant établi avec le vaisseau spatial pourrait ouvrir encore plus de possibilités pour sauver la mission. L'ESA a déclaré dans un communiqué de presse que les signaux envoyés à Phoboos-Grunt ordonnaient à l'émetteur du vaisseau spatial de s'allumer, envoyant un signal vers l'antenne parabolique de 15 m de la station.
Les données reçues de Phobos-Grunt ont ensuite été transmises de Perth aux contrôleurs de mission russes via le Centre d'opérations spatiales de l'ESA, à Darmstadt, en Allemagne, pour analyse.
Des créneaux de communication supplémentaires sont disponibles le 23 novembre à 20h21-20h28 GMT et 21h53-22h03 GMT, et les équipes de l'ESA travaillent en étroite collaboration avec les contrôleurs russes pour déterminer la meilleure façon de maintenir la communication avec leur vaisseau spatial.