Aller sur Mars

Ken Tapping, le 1er mai 2013

Dans le ciel, cette semaine…

  • Impossible de rater Jupiter, mais la planète se rapproche de l’horizon, à l’ouest, en soirée.
  • Saturne s’élève avant le crépuscule et brille très haut dans le ciel, à l’est, quand la nuit est tombée.
  • La Lune entrera dans son dernier quartier le 2 mai.

On peut espérer qu’avant longtemps, des astronautes prendront le chemin de Mars, la planète rouge, pour aller constater de leurs propres yeux ce qu’ont observé les robots d’exploration. Avoir quelqu’un sur les lieux nous permettrait d’adapter les programmes de recherche en fonction de ce qu’on y découvrira. Une armée de rovers ne pourrait réaliser tout ce que ferait une seule mission humaine.

Celui qui souhaite aller quelque part suit habituellement un itinéraire, modifiant sa vitesse et la direction en cours de route, jusqu’à ce qu’il parvienne à destination. Se rendre au même endroit par avion ou par bateau n’est guère plus compliqué. Cependant, la situation change radicalement quand il s’agit de voyager dans l’espace, du moins avec les technologies présentement à notre disposition.

Imaginez qu’un ami a lancé une balle. Une seconde ou deux plus tard, vous lancez un caillou pour qu’il frôle la balle à la moitié de son vol. Bien sûr, la chose est loin d’être facile. Le moment du lancement, la vitesse et la direction doivent être d’une précision extrême, et il y a très peu de marge pour l’erreur. Puisque des erreurs sont inévitables, il est possible d’améliorer la situation en posant une minuscule fusée sur le caillou. Celle-ci permettra d’effectuer de petites rectifications de trajectoire et de réduire le plus possible la vitesse à laquelle les deux objets se rencontreront. Néanmoins, le caillou ne doit pas être trop lourd, si bien que le moteur ne peut être trop volumineux et les réserves de carburant ne peuvent être trop importantes. Pour ces raisons, pas question de se tromper de beaucoup au lancement. La navigation dans le système solaire ressemble beaucoup à cela, le caillou correspondant à l’engin spatial et la balle, à la planète lui servant de destination.

Voici à quoi pourrait ressembler une mission vers Mars. De grosses fusées mettent en orbite les éléments qui serviront éventuellement à construire trois engins. Les composants seraient stationnés à proximité de la Station spatiale internationale (SPI), où on les assemblerait. Plusieurs engins atténueront les risques de voir des astronautes se perdre dans l’espace ou rester coincés à la surface de Mars à la suite d’une défaillance d’équipement, dans le cadre d’une mission susceptible de durer plusieurs années. Il y aurait des astronautes dans chaque engin, ceux-ci incluant des sièges et des commodités supplémentaires, au cas où les explorateurs devraient tous revenir dans deux, voire un seul véhicule. Tout devant être placé en orbite à partir de la Terre, on devra absolument alléger au maximum les engins spatiaux. De même, un engin plus lourd nécessitera plus de carburant pour la propulsion, les corrections de trajectoire et l’atterrissage, et qui dit plus de carburant dit poids plus élevé.

Au moment précis, les moteurs démarreront et la flottille d’engins spatiaux prendra le chemin de Mars. On accélérera jusqu’à atteindre la bonne vitesse, dans la direction choisie, puis on coupera les moteurs et pendant quelques mois, les engins spatiaux « tomberont vers Mars ».

La planète rouge approchant, la gravité exercera sa force sur les engins, dont la chute s’accélérera. Cette accélération devra être compensée, sans quoi ce sera l’écrasement. Par chance, Mars possède une atmosphère et on pourra recourir à la « friction de l’air » pour ralentir. Ensuite, des parachutes ou des ailes contrôleront la descente. L’atmosphère martienne est malheureusement trop ténue pour permettre un atterrissage en douceur. On recourra donc aux moteurs et au carburant pour que les engins se posent délicatement à la surface. Suivra une discussion pour savoir qui sera le premier à poser le pied sur le sol martien. C’est-à-dire, en dehors des résidants qui pourraient l’avoir déjà foulé.

Ken Tapping est astronome à l’Observatoire de radio-astrophysique du Conseil national de recherches, à Penticton (C.-B.), V2A 6J9.

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