Rapports de mise en orbite
Antenne grand gain déployée.
Le 6 février à 3h29 GMT, les contrôleurs de mission ont détecté dans le signal radio de Mars Odyssey, la modification caractéristique du déploiement du mât porteur de l'antenne grand gain. Une charnière motorisée a mis en place l'ensemble avant qu'il soit verrouillé dans sa position définitive.
L'attitude de l'antenne est pilotée par un cardan 2 axes (voir schéma sur cette page), ce qui permet à la sonde de communiquer avec la Terre tandis que les instruments scientifiques récoltent leurs données. Différents mouvements de l'antenne ont permis de vérifier le bon fonctionnement du système de pointage.
Cette opération était fondamentale pour la mission scientifique. En effet, l'antenne parabolique de 1,3 mètres de diamètre devrait désormais permettre de transmettre les données scientifiques vers la Terre avec un débit de 110 kilobits par seconde.
Orbite finale !
Le 30 janvier à 20h14 GMT, Mars Odyssey a mis à feu ses propulseurs pendant 25 secondes pour diminuer sa vitesse de moins de 2 mètres par seconde. Lundi 28, une poussée de 15 secondes avait déjà été réalisée pour augmenter la vitesse à l'apogée d'un peu plus d'un mètre par seconde.
Ces deux manoeuvres de précision venaient compléter comme prévu les deux manoeuvres de mi-janvier. Elles ont permis d'atteindre l'orbite prévu avec la trace au sol désirée. Le périapse est désormais exactement calé au-dessus du pôle sud de Mars.
La mission scientifique débutera début février. D'ici-là, les ingénieurs continuent à vérifier le bon fonctionnement des instruments ; les spectromètres à neutrons accumulent déjà les données.
Deux nouvelles manoeuvres orbitales.
Mardi 15 janvier, Mars Odyssey a accru sa vitesse de 56 mètres par secondes à son apogée. Cette manoeuvre lui a permis de remonter son périapse de l'altitude de 186 kilomètres à celle de 419 kilomètres. La poussée, d'une durée de 398 secondes, a également permis de modifier l'inclinaison de l'orbite par rapport à l'équateur martien ; celle-ci est désormais de 93,1°.
Une autre manoeuvre a eu lieu hier, jeudi 17 janvier, à 22h00 GMT. Cette impulsion de 195 secondes a réduit la vitesse de la sonde de 27 mètres par secondes. L'apoapse a été descendu à 450 kilomètres (contre 520 kilomètres auparavant), tandis que le périapse était décalé pour qu'il se retrouve au niveau du pôle sud de la planète.
De nouvelles manoeuvres sont prévues pour les quelques prochaines semaines, pour atteindre précisément l'orbite objectif dont l'altitude variera entre 387 et 450 kilomètres.
La semaine dernière, les équipes ont également mis en route le spectromètre à neutrons, le détecteur de neutrons à haute énergie ainsi que des parties du spectromètre à rayons gamma. Les instruments fonctionnent correctement. Le début de la mission de cartographie de la planète est prévu pour fin février.
Fin des aérofreinages.
Vendredi dernier (le 11 janvier), Mars Odyssey a donné une poussée de 244 secondes avec ses propulseurs. Cet incrément de vitesse de 20 mètres par seconde a été effectué à l'apoapse de son orbite d'alors. Cela a permis de remonter le périapse à 201 kilomètres, soit un bond de 85 kilomètres. L'apoapse est encore à 500 kilomètres au-dessus de la planète rouge.
Cette manoeuvre met un terme à la phase dite "d'aérofreinage". En effet, en rehaussant le point le plus bas de son orbite, Mars Odyssey restera désormais bien au-dessus de l'atmosphère martienne, sans plus être freinée par les frottements. Au total, la sonde aura été freinée par l'atmosphère de Mars à chacun de ses 332 passages, ce qui aura permis d'économiser 200 kilogrammes de propergols (plus du quart de la masse au départ) !
Les prochaines semaines seront consacrées à la circularisation définitive de l'orbite. L'objectif est une orbite circulaire à 400 kilomètres d'altitude.
Détection d'hydrogène
Il y a quelques jours, Mars Odyssey fêtait sa centième orbite autour de la planète rouge. Avant-hier, son spectromètre à neutrons indiquait la présence d'hydrogène à la surface de Mars. Ces données, enregistrées lors de tests effectués sur l'instrument surprennent un peu, car les détections ont eu lieu hors des zones couvertes par les calottes polaires, entre 55 degrés de latitute nord et la limite d'extension maximale de la calotte polaire à 60 degrés de latitude nord. En outre, le niveau d'hydrogène n'enregistrait aucun accroissement au-dessus de la calotte ; or les scientifiques ne connaissent pour l'instant d'eau sur Mars qu'à son niveau.
La quantité d'hydrogène détectée était surprenante, atteignant les concentrations détectées par Lunar Prospector au-dessus du pôle sud de la Lune. Bien sûr, l'hydrogène pourrait avoir d'autres origines que de l'eau. Néanmoins, si tel était le cas, cela signifierait qu'il pourrait y avoir de la glace d'eau dans le premier mètre du sol martien. Elle serait alors accessible à des explorateurs humains ou robotisés.
Mais si ces données ont déjà été présentées à une réunion de l'American Geophysical Union, la campagne scientifique proprement dite n'a pas réellement débuté. Pour cela, il faudra attendre que Mars Odyssey ait atteint son orbite de travail, soit mi-janvier. Ensuite, à partir de février, l'équipe en charge de Mars Odyssey devrait produire une nouvelle image par jour. La cartographie de Mars avancée, de nouveaux résultats concernant la présence d'eau devraient alors être annoncés.
Surprise atmosphérique.
La période de l'orbite de Mars Odyssey est désormais inférieure à 10 heures. Son orbite évolue aujourd'hui entre les altitudes de 103 et 15.300 kilomètres. Cela faisait 55 fois, le 1er décembre, que la sonde freinait sur l'atmosphère martienne, et 12 fois qu'elle manoeuvrait pour ajuster son orbite. Seul le détecteur de neutrons est actif pendant cette période d'aérofreinage, et encore est-il coupé lors de chaque passage dans l'atmosphère.
Evénement inattendu, Mars Odyssey a permis de découvrir un phénomène étrange lors de ses passages au-dessus du pôle nord martien. Un vortex polaire intense a été détecté, cause d'une baisse de densité de l'atmosphère dans cette zone. Les conséquences de la présence de ce vortex sur le calendrier de l'aérofreinage sont en cours d'évaluation. Mais en parallèle des problèmes qu'il pose pour la sonde, ce phénomène permet de mieux appréhender le profil de densité de l'atmosphère martienne. Ces mesures viennent en cela compléter celles qui avaient été acquises lors de la manoeuvre de Mars Global Surveyor, qui s'était déroulée dans une autre région de l'atmosphère.
Photo en cours d'analyse.
La prise de vue infrarouge du pôle sud a été réalisée hier à 13h00 TU. Le temps de traiter les données et l'image devrait être disponible en fin de semaine. Cette image va servir à calibrer l'instrument et à vérifier son bon fonctionnement. A terme, cet instrument devrait permettre de détecter des variations de température inférieures à 1°K, ce qui suffira peut-être à détecter des poches d'eau souterraines.
Entre temps, le détecteur de neutrons de haute énergie et le spectromètre à neutron ont également été testés et semblent fonctionner normalement.
Mars Odyssey en est à sa neuvième orbite et son altitude varie entre 128 et 27.000 kilomètres.
Première photo de Mars Odyssey prévue mardi 30 octobre.
La photo que Mars Odyssey devait prendre de la planète rouge hier (28 octobre), ne sera finalement prise que demain (30 octobre). Aucun problème particulier n'est à l'origine de ce changement de programme. Par précaution, deux étapes ont été rajoutées dans la séquence des modifications d'orbite. Cette mesure permettra de diminuer les risques que fait encourir l'aérofreinage sur les panneaux solaires. Une photo du pôle sud martien en perspective !
Entre temps, la première manoeuvre d'aérofreinage de samedi dernier (vendredi pour la côte ouest des Etats-Unis) a été suivie de deux autres les deux jours suivants.
Début de la phase d'aérofreinage.
Mars Odyssey a effectué son premier passage dans l'atmosphère martienne samedi 27 octobre. Ce premier freinage n'a duré que 5 minutes. Il lui en reste encore près de 380 à accomplir : le nombre exact dépendra entre autres facteurs de l'état des couches supérieures de l'atmosphère. L'ensemble de la manoeuvre devrait être terminé fin janvier. L'orbite sera encore elliptique avec un périapse à 120 kilomètres d'altitude et un apoapse à 400 kilomètres. Une poussée des propulseurs permettra alors de circulariser l'orbite à 400 kilomètres, altitude prévue pour la mission scientifique.
Insertion en orbite.
Ce 24 octobre à 2h34 TU, les équipes au sol apprenaient que Mars Odyssey avait allumé son propulseur principal comme prévu 8 minutes auparavant. Cette impulsion de près de vingt minutes devait lui permettre de ralentir suffisamment sa course interplanétaire pour être capturée par le champ gravitationnel martien. Les stations de Goldstone en Californie et Camberra en Australie détectait à nouveau la sonde après son passage derrière Mars à 2h55 TU, avec 11 secondes de retard sur l'horaire prévu. Le seul incident antérieur à la manoeuvre était un flux important de protons en provenance du Soleil, ce qui aurait pu compromettre la bonne santé des systèmes électroniques. Après récupération des données, le premier point de contrôle de l'orbite, au-dessus du pôle nord martien, a été atteint à un kilomètre près.
Après 200 jours d'un voyage de 460 millions de kilomètres, Mars Odyssey est en orbite autour de Mars. Cette orbite est pour l'instant elliptique avec une période de 19 heures, même si on ne dispose pas encore de ses paramètres précis. La prochaine étape est de circulariser cette orbite à 400 km d'altitude (soit deux heures de période) par aérofreinage, avant de débuter la partie proprement scientifique de la mission. Cette phase consistera à faire perdre progressivement de l'altitude à la sonde par frottement contre les couches hautes de l'atmosphère. Ceci fera monter la température des panneaux solaires jusqu'à 313°K (40°).
Une autre préoccupation est venu entre temps : la sonde pourrait bien entrer en collision avec la lune Phobos. Information corrigée plus tard, aucune manoeuvre d'évitement ne sera finalement nécessaire.