Le 6 août dernier, le JPL a communiqué les résultats de la première séance de vérification en vol des appareillages scientifiques des deux rovers MER, Spirit et Opportunity, actuellement en route vers la planète rouge. L'ambiance vibratoire et acoustique violente du lancement est toujours une épreuve à redouter, même si les équipements sont soigneusement conçus et qualifiés pour supporter cet environnement.

Sur chacune des deux sondes jumelles on trouve la même panoplie d'instruments scientifiques principaux : une caméra stéréoscopique (donc double), un caméra couplée à un microscope et trois spectromètres. Ont également fait l'objet d'une vérification de bon fonctionnement les appareils de servitude suivants : la paire de caméras stéréoscopiques servant à la navigation du rover sur le sol de Mars, les deux caméras situés à l'avant et à l'arrière du rover destinés à lui permettre d'éviter les obstacles et, enfin, la caméra qui sera utilisée dans la phase terminale de la descente pour fournir une aide à la localisation du site d'atterrissage et pour déterminer la vitesse latérale (due au vent), en vue d'une éventuelle correction juste avant l'impact.

Les dix caméras de chacune des deux sondes ont fait preuve d'un parfait fonctionnement. Par contre, un des six spectromètres (à bord de Spirit) a fourni des résultats inattendus, que les ingénieurs et scientifiques s'efforcent d'intrepréter pour comprendre, et éventuellement corriger, l'origine du défaut. Chaque rover embarque :

• un spectromètre à émission thermique (mini Thermal Emission Spectrometer, mini TES), destiné à identifier les minéraux à distance ;
• un spectromètre à rayons alpha et rayons X (analogue à celui du rover de Pathfinder), destiné à l'examen de la composition élémentaire des roches et du sol (au contact de ceux-ci) ;
• un spectromètre " Mössbauer ", qui fournit des informations sur les atomes de fer dans les structures minérales.

Spectromètre Mössbauer	Carte electronique
Images : Johannes Gutenberg University

Ces deux derniers appareils sont situés à l'extrémité du bras du rover, de façon à pouvoir venir en contact du spécimen à analyser.

Image : Maas Digital LLC

C'est le spectromètre Mössbauer de Spirit qui a fourni des données inattendues, trahissant un comportement anormal. Les techniciens voient leur travail d'analyse facilité par l'existence du jumeau de Spirit ; en comparant les résultats des deux appareils, il leur a déjà été possible d'éliminer certaines hypothèses. Leur réflexion s'oriente maintenant vers un problème mécanique concernant un dispositif chargé de faire osciller rapidement une source de rayons gamma au sein de l'appareil. Cela étant, le Dr Steve Squyres, responsable principal de l'instrumentation scientifique des MER, a déclaré : " Le spectromètre Mössbauer de Spirit fonctionne, et même si nous ne trouvions pas le moyen d'améliorer son fonctionnement, nous serions capable de tirer des informations scientifiques des données qu'il nous enverra de Mars. Mais c'est un instrument très maniable, et nous espérons bien être capables, dans les mois qui nous restent, de comprendre exactement ce qui s'est passé et de procéder à des réglages qui permettront d'améliorer sa performance ".

Opportunity a effectué sa première modification de trajectoire ce 19 juillet. La manoeuvre comportait 3 étapes :

Tout d'abord, la sonde, qui tourne sur elle-même à la vitesse de 2 tours/minute, a dû déplacer son axe de rotation de sorte que le propulseur (aligné avec l'axe de rotation) soit dans la bonne direction au moment de la poussée.

La deuxième manoeuvre était la poussée proprement dite : le propulseur a été allumé pour une durée de 54 minutes.

Enfin, la sonde a à nouveau modifié son orientation, l'adaptant à sa nouvelle direction. Son orientation doit évoluer régulièrement au cours du voyage, afin de garder en permanence l'antenne braquée vers la Terre ainsi que les panneaux solaires vers le Soleil.

La correction de trajectoire (qui a modifié la vitesse de la sonde de 16,2 m/s soit 58 km/h) a eu un double effet :

Avancer la date d'arrivée d'1,48 jour terrestre, ce qui fera atterrir Opportunity le 25 janvier Temps Universel à Meridiani Planum.

Faire en sorte (c'est quand même l'objectif recherché) que la sonde atteigne Mars, alors que sa trajectoire précédente lui faisait rater la planète rouge de 340.000 km (soit la distance Terre-Lune, mais moins d'un pour mille de la distance totale que parcourra la sonde).

OPPORTUNITY est en route

09/07/2003

Ca y est, la sonde jumelle de Spirit a décollé hier (mardi 8 juillet 2003) à 5h18 heure française de la base spatiale de Cape Canaveral. Elle n'a pas épargné aux contrôleurs de tir une dernière frayeur, lorsqu'à sa première opportunité de lancement pour 4h35, le compte à rebours s'est arrêté 7 secondes avant le décollage. Une valve de remplissage et purge des réservoirs d'oxygène liquide du premier étage s'était bloquée. La fusée était une Delta 2 à laquelle étaient ajoutés 9 propulseurs d'appoint à poudre.

Le succès du lancement a été confirmé 83 minutes après le décollage, lorsque le centre de contrôle a annoncé que la sonde s'était correctement séparée du troisième étage de la fusée. Une station du Deep Space Network (DSN : réseau de stations d'écoute qui servent à communiquer avec les sondes d'exploration lointaine) a établi le contact avec le véhicule spatial quelques minutes plus tard.

L'arrivée d'Opportunity au voisinage de Mars est désormais prévu pour le 25 janvier 2004, soit près de trois semaines après Spirit. Opportunity devrait atterrir dans Meridiani Planum (par 2 degrés de latitude sud), à l'opposé de sa jumelle.

Nouveaux reports pour OPPORTUNITY

06/07/2003

Le lancement de la sonde américaine a été reporté à nouveau. Ce nouveau report de 24 heures est cette fois-ci du à une panne de la batterie d'un composant du système contrôlant la fin du lancement. La batterie doit être remplacée. La date du tir est désormais fixée à la nuit de lundi à mardi au plus tôt. Les prévisions météorologiques sont favorables à 70%.

Le problème avec l'isolant des propulseurs d'appoint, qui avait causé les reports précédents, est maintenu sous une attention constante. Ainsi, suite au remplissage des réservoirs, l'isolant s'était décollé dans certaines zones. Ces endroits ont été réparés la nuit dernière en utilisant un adhésif plus performant.

Il reste 8 jours pour lancer Opportunity, sans quoi, les positions orbitales de la Terre et de Mars ne permettront plus à la sonde de faire le départ jusqu'en novembre 2004.

Report de lancement d'OPPORTUNITY (MER B)

01/07/2003

Troisième report de lancement pour la sonde Opportunity (MER-B) qui aurait du suivre sa jumelle Spirit (MER-A) le 25 juin dernier. La date du tir avait déjà été décalée au 28 juin à cause d'un défaut d'adhérence du liège d'isolation sur un des propulseurs d'appoint de la fusée Delta2. Ces bandes isolantes entourent chacun de ces neuf propulseurs dans la zone où ceux-ci sont attachés à l'étage central de la fusée. Pour être complètement efficace, l'isolant doit adhérer parfaitement. En revanche, personne n'est certain de ce qui arriverait en cas de décollement d'une de ces bandes de liège au moment du lancement.

La première réparation avait duré 3 jours et consistait a remplacer une bande d'isolant dans son intégralité et des morceaux d'une seconde. Il semble qu'elle n'a pas bien tenu.

Après avoir été repoussée au 2 juillet, la date de lancement d'Opportunity est désormais fixée au samedi 5 juillet. La sonde a jusqu'au 15 juillet pour décoller, sans quoi Mars se sera trop déplacée sur son orbite pour qu'il soit possible à la sonde de la rejoindre.

Lancement de SPIRIT (MER A)

10/06/2003

Mardi 10 juin 2003, après deux reports de tir liés à des risques d'orage sur la base de lancement Kennedy en Floride, une fusée Delta 2 avec sous sa coiffe Spirit (MER A) a décollé à 19h58 heure française. La séquence de lancement d'une durée totale de 39 minutes s'est déroulée comme prévu. Bonne route à Spirit qui suit maintenant de près Mars Express.

Le lancement d'Opportunity (MER B) est toujours prévu le 25 juin.

Voici le déroulement de la séquence de lancement en images.

Le décollage a eu lieu du pas de tir 17. La Delta 2 est une fusée avec deux étages à propulsion liquide et un troisième étage à propulsion solide.
66 secondes après le décollage séparation des 3 premiers boosters puis 1 seconde plus tard séparation des trois autres. Mise à feu des trois derniers boosters.		Quelques secondes avant l'arrêt du moteur. Le premier étage fonctionne pendant 4 minutes et 24 secondes
Séparation du premier étage...		...et mise à feu du second
Largage de la coiffe		Arrêt du second étage 9 minutes et 38 secondes après le décollage. Dès que le véhicule atteint le point voulu, réallumage du deuxième étage pour environ deux minutes
Mise en rotation du troisième étage...		...puis largage du deuxième
Mise à feu du troisième étage pour échapper à l'attraction terrestre. La rotation de l'ensemble permet de maintenir un pointage précis de la sonde lors de cette mise à feu.		Après l'arrêt du propulseur, la rotation doit être annulée pour permettre la séparation et l'orientation correcte de la sonde
La rotation est annulée par le déploiement de masselotes attachées à deux fils...		...puis larguées
Largage du troisième étage		SPIRIT (MER A ou MER 2 selon les sources) est en route pour Mars. Atterrissage le 4 janvier 2004

images NASA