Mars Science Laboratory

Mars Science Laboratory
Vue d'artiste du MSL
Caractéristiques
Organisation	NASA
Domaine	Etude climatique et géologique. Préparation des futures missions habitées
Masse	775 kg dont 70 kg intruments
Lancement	2011
Lanceur	Atlas V
Fin de mission	{{{fin}}}
Durée	{{{durée}}}
Durée de vie	2 ans
Désorbitage	{{{désorbitage}}}
Autres noms
Programme	{{{programme}}}
Index NSSDC	[1]
Site	[2]
Orbite	{{{orbite}}}
Périapside	{{{périapside}}}
Périgée	{{{périgée}}}
Apoapside	{{{apoapside}}}
Apogée	{{{apogée}}}
Altitude	{{{altitude}}}
Localisation	{{{localisation}}}
Période	{{{période}}}
Inclinaison	{{{inclinaison}}}
Excentricité	{{{excentricité}}}
Demi-grand axe	{{{demi-grand axe}}}
Orbites	{{{orbites}}}
Type	{{{télescope_type}}}
Diamètre	{{{télescope_diamètre}}}
Superficie	{{{télescope_superficie}}}
Focale	{{{télescope_focale}}}
Champ	{{{télescope_champ}}}
Longueur d'onde	{{{télescope_longueur_d'onde}}}
Instruments
Mahli	Caméra
MastCam	Caméra
Mardi	Caméra
APXS	spectromètre
ChemCam	spectromètre
CheMin	spectromètre
Sam	spectromètre
Rad	Détecteur de radiations
Dan	Détecteur de radiations
Rems	Station météorologique
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Le Mars Science Laboratory est un robot mobile (rover) de la NASA qui doit explorer la surface de Mars à compter de 2012. Une fusée Atlas doit le lancer en 2011^[1].

Le MSL a été conçu pour remplir quatre objectifs :

• Déterminer si la vie a pu exister sur la planète Mars
• Caractériser son climat
• Caractériser sa géologie
• Préparer l'exploration humaine de Mars

Instruments embarqués

Le rover embarque plusieurs instruments scientifiques qui doivent lui permettre de détecter d'éventuelles traces d'eau, d'analyser exactement les roches, d'étudier les minéraux présents à la surface de Mars, et de caméras pouvant photographier en haute résolution. Ce sont :

• Mahli caractérise la composition et la microstructure des roches, du sol, du givre et de la glace
• MastCam étudie l'absorption de la lumière par le sol martien
• Mardi cartographie l'environnement local du rover
• APXS mesure l'abondance des éléments chimiques lourds dans les roches et le sol
• ChemCam analyse à distance la nature, la composition et l'érosion des roches
• CheMin détecte la présence de minéraux constitués en présence de l'eau
• Sam détecte des composés organiques et étudier leur chimie
• Rad caractérise de nombreux types de radiations en vue de l'exploration humaine
• Dan détecte les neutrons liés à l'hydrogène de l'eau sous la surface
• Rems est une station météorologique qui mesure la pression atmosphérique, l'humidité, les radiations ultraviolettes, la vitesse du vent, la température du sol et de l'air

Le rover intégre un instrument développé en partie par le CESR à Toulouse. Cet instrument, ChemCam, permettra de faire de la spectroscopie à distance grâce à un rayon laser (partie gérée par le CESR) qui, en impactant la roche, va créer un plasma, ce qui permettra de connaître sa composition élémentaire grâce à une étude spectroscopique. Ainsi, le rover sera capable d'analyser un nombre assez important de roches autour de lui et de déterminer, grâce aux résultats apportés par ChemCam, lesquelles méritent d'être étudiées plus exactement.

Spécifications du rover

Comparé à ses prédécesseurs le MSL est un engin spécifiquement imposant (775 kg contre 174 kg pour les rovers Spirit et Opportunity) ce qui lui permet d'embarquer 80 kg d'instruments (contre 6, 8 kg). Il est long de 2, 7 mètres et peut se déplacer théoriquement à une vitesse de 90 mètres par heure en navigation automatique mais ne devrait pas pouvoir effectuer plus de 30 mètres par heure en moyenne compte tenu des irrégularités du terrain, des problèmes de visibilité, etc...

Au départ de l'orbite terrestre le vaisseau spatial qui emporte le MSL pèse 3 400 kg qui comprennent outre les 850 kg du rover lui-même, 600 kg pour l'étage de croisière qui prend en charge le trajet Terre-Mars et effectue les corrections de trajectoire indispensable. L'étage de descente pèse 829 kg pauquel il faut ajouter 390 kg de carburant, 389 kg de bouclier thermique et 349 kg d'enveloppe externe arrière. ^[2]

Le MSL sera énormément plus performant que les robots actuels grâce à l'emport d'un Générateur thermoélectrique à radioisotope (RTG) utilisant une charge de plutonium qui lui sert à disposer d'une énergie abondante (2, 5 kW/h au lieu de 0, 6 kWh par jour sur Spirit) indépendante de la luminosité et qui par conséquent contrairement au cas de Spirit n'entraine pas d'arrêt durant l'hiver martie. Le MSL dispose d'une autonomie nominale d'une année martienne soit deux années terrestres mais sa source d'énergie devrait continuer à fonctionner durant 14 années.

Un dispositif de radiateur composé de près de 50 mètres de tubes dans lesquels circule un fluide sert à rejeter la chaleur excédentaire.

Le MSL dispose de deux ordinateurs semblables blindés pour résister aux radiations. Chaque ordinateur comporte 256 ko d'EEPROM, 256 Mo de mémoire Dram et 2 Go de mémoire flash. Une centrale à inertie à 3 axes doit favoriser la navigation sur le terrain.

Une nouvelle technique d'atterrissage

Le rover inaugure une nouvelle technique d'atterrissage final sur Mars car le dispositif des coussins gonflables utilisés pour Spirit n'était pas adapté à son poids et dans l'atmosphère particulièrement peu dense de Mars un parachute n'est suffisant pour effectuer un atterrissage en douceur. Un deuxième changement dans la technique mise en œuvre durant la première phase de descente doit permettre de diminuer à 10 km la distance entre le point d'atterrissage et le lieu visé (au lieu de 150 km pour Spirit). La descente vers Mars qui dure à peu près 6 minutes comporte 4 étapes^{[3] [4]} :

• Avant de pénétrer dans l'atmosphère martienne le rover se sépare de l'étage de croisière qui a géré la traversée Terre-Mars. Quand le MSL entame sa descente vers le sol martien il est toujours à l'intérieur d'une enveloppe qui l'a protégé durant la traversée Terre-Mars et qui comporte un bouclier thermique. Le freinage atmosphérique porte la température du bouclier à 1450°C. Durant cette phase l'angle d'entrée est régulièrement ajusté pour se maintenir sur la trajectoire parfaite.
• Quatre minutes et demi après le début de la rentrée, tandis que la vitesse est descendue à mach 2, le bouclier est largué et une demi minute plus tard un parachute se déploie.
• Quand le rover atteint l'altitude de 1 500 mètres, le parachute est largué et l'étage de descente allume ses 8 moteurs pour achever de freiner la descente. Le rover est à ce moment suspendu sous l'étage de descente.
• Tandis que le rover touche presque terre, l'étage de descente descend le rover au bout de 3 suspentes de 7, 5 mètres. Le rover déploie ses roues et se met en ordre de fonctionnement. Le déploiement du rover est achevé 8 secondes après le début de cette phase et 8 secondes plus tard le rover touche doucement le sol. Quand le rover a confirmé qu'il est bien sur le sol, l'étage de descente donne instruction au rover de couper les suspentes puis s'écarte avant d'aller s'écraser plus loin sur le sol martien.

Liens externes

• Caractéristiques techniques sur le site de la NASA
• Page dédiée sur le site du CNES
• [3] et [4] Interview du responsable au CNES de la conception de l'outil CHEMCAM

Notes et références

1. ↑ http ://marsprogram. jpl. nasa. gov/msl/newsroom/pressreleases/20081204a. html
2. ↑ Spécifications du vaisseau sur le site de la Nasa
3. ↑ Site NASA : Spacecraft : Entry, Descent, and Landing Configuration consulté le 17/2/2009
4. ↑ Site NASA Mission Timeline : Entry, Descent, and Landing consulté le 17/2/2009

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La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 14/04/2009.
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