Petit à petit le nouveau programme d'exploration spatiale de l'agence spatiale européenne, Aurora, commence à prendre forme. Cet ambitieux programme, lancé en janvier 2002, présente une stratégie européenne d'exploration robotique et humaine de Mars, de la Lune et même au-delà vers les astéroïdes, pour les 30 années à venir.

Lundi 7 octobre, les participants au programme se sont réunis au siège de l'ESA à Paris pour approuver le démarrage d'études préliminaires pour les quatre premières missions robotique du programme.

Deux études seront consacrées à des missions phares ("Flagship") qui marqueront les grandes étapes dans l'avancement des connaissances scientifiques et techniques pour la préparation du vol habité. Les deux autres études concernent des missions de soutien ("Arrow"), typiquement moins complexes et moins chères, dont l'objectif est de réduire les risques des missions Flagship.

(c) Image : ESA

La mission Exo-Mars a pour objectif d'étudier l'environnement biologique avant l'arrivée d'autres atterrisseurs et l'atterrissage de l'homme. Les données recueillies durant cette mission seront également importantes pour les recherches en exobiologie (recherche de vie extraterrestre).

Un orbiteur larguera un module de descente équipé d'une astromobile qui atterrira à un endroit déterminé en utilisant un système d'aérofreinage gonflable ou un système de parachutes. L'astromobile sera alimentée par des panneaux solaires et sera capable de parcourir quelques kilomètres à la surface de Mars. Sa charge utile d'environ 40 kg comportera un système de forage et un bras robotique équipé d'instruments scientifiques.

Le système de navigation du rover à base de senseurs optiques, son logiciel de bord, son autonomie opérationnelle et son système de détection de vie constituent des défis technologiques majeurs qui permettront à l'Europe et au Canada de faire fructifier des années de développement technologique au sein de l'ESA et au niveau de chaque nation participante.

Cette mission pourrait également servir de relais de transmission des données fournies par la mission Netlander actuellement à l'étude au Centre National d'Etudes Spatiales.

Cette mission emportera un module de descente et un véhicule de retour et de rentrée atmosphérique sur Terre. Le module de descente sera composé d'une plate-forme équipée pour le prélèvement d'échantillons et d'un véhicule de remontée. Une précision d'atterrissage moyenne devrait suffire pour ce premier retour d'échantillons de Mars.

Le véhicule de retour injectera un petit conteneur avec les échantillons en orbite circulaire basse (environ 150 km) pour un rendez-vous avec le véhicule de retour sur Terre. Ce dernier ramènera les échantillons sur Terre, où un parachute ou un système gonflable assurera un atterrissage en toute sécurité.

La mission de retour d'échantillons exige des technologies qui ne sont pas encore complètement mûres en Europe. Notamment le système d'atterrissage, le véhicule de remontée, le système de rendez-vous en orbite martienne et la capsule de rentrée terrestre nécessiteront des technologies qui seront développées avec les missions de soutien Arrow.

Pour cette mission il est envisagé de placer une petite sonde sur une orbite très elliptique autour de la Terre. Ce véhicule sera ensuite propulsé vers la Terre pour reproduire des conditions similaires au retour d'une capsule interplanétaire en provenance de Mars. Cette mission est nécessaire à la mise au point de la mission de retour d'échantillons.

Cette mission devra permettre de valider la technologie qui permettra de freiner un vaisseau interplanétaire par friction sur les couches supérieures de l'atmosphère de Mars, permettant ainsi sa mise en orbite. Cette technologie sera appliquée plus tard aux missions Flagship et éventuellement aux éléments d'une mission habitée.

(c) Image : NASA/Paul DiMare

Les missions robotique mentionnées ci-dessus constituent les premiers pas vers les objectifs affichés par Aurora. Elles engendreront une grande variété d'activités allant de la définition technologique à la préparation scientifique des missions.

Le programme à long terme prévoit deux phases. La première phase s'étendra de 2005 à 2015 et permettra d'acquérir les connaissances et les technologies nécessaires pour les vols habités vers la Lune et vers Mars. Elle permettra également de prendre la décision de poursuivre le programme sur des bases solides.

Cette première phase sera suivie de 2015 à 2030 d'une seconde phase dédiée au développement, à la vérification et à l'implémentation des éléments européens des missions habités qui sont supposées être entreprises dans le cadre d'une collaboration internationale.

Les pierres angulaires du programme Aurora, telles qu'elles sont actuellement envisagées, sont : deux missions de retour d'échantillons entre 2011 et 2017, la décision d'engager le programme des vols habités en 2015, un avant-poste robotique sur Mars et des vols habités vers la Lune entre 2020 et 2025, un vol habité vers Mars entre 2025 et 2030.

Les études préliminaires approuvées le 7 octobre à Paris permettront de clarifier la faisabilité et les exigences des missions, et ouvriront le chemin à la phase industrielle préliminaire en 2003. Ces missions ont été choisies parmi une série de propositions recueillies en Europe et au Canada en 2001, par un comité de conseillers scientifiques et techniques indépendants.

Ces propositions seront présentées aux états membres en décembre 2002 pour obtenir un accord qui permettra de lancer les études de la phase industrielle A.