Décembre 2004

Le rover Spirit de la NASA a mis des mois pour parcourir les quelques kilomètres qui le séparaient des collines Columbia. Imaginez maintenant un robot qui analyse en détail une région puis décolle pour se rendre sur un nouveau lieu d'exploration ! À la fois atterrisseur et avion, le "bondisseur à gaz" est un concept unique que la NASA envisage d'exploiter pour de futures missions martiennes. Contrairement aux atterrisseurs Viking, Beagle 2 et prochainement Phoenix, qui ne peuvent explorer que quelques mètres carrés de terrain, le "bondisseur à gaz" pourrait atterrir, analyser le terrain puis redécoller pour examiner un autre site à quelques centaines de kilomètres.

Concepts de "bondisseur"

©Images : Pioneer Astronautics

Le bondisseur à gaz serait alimenté par des panneaux solaires installés sur l'extrados des ailes. L'électricité fournie par ces panneaux solaires permettrait d'aspirer le gaz carbonique de l'atmosphère pour le stoker sous forme liquide dans les réservoirs du véhicule. Dès que les réservoirs seraient pleins, le bondisseur pourrait laisser s'échapper le gaz à travers un lit de billes préalablement chauffé. Le gaz ainsi réchauffé fournirait une poussée qui permettrait un décollage vertical. Dès que l'altitude désirée serait atteinte, le gaz serait éjecté par l'arrière, transformant le véhicule en avion. À l'approche d'un nouveau site à explorer, le bondisseur repasserait en vol stationnaire puis atterrirait verticalement.

Cette proposition a été élaborée par Robert Zubrin, auteur de Cap sur Mars et président de la Mars Society et de Pioneer Astronautics. C'est un des 219 projets de recherche sélectionnés et soutenus par la NASA dans le cadre de ses petits contrats de recherche et de développement.

Zubrin ne voit pas seulement les bondisseurs comme une technologie pour explorer Mars, mais comme une validation d'un concept permettant de s'adapter aux nombreux défis que la NASA devra relever pour les futures missions robotiques et humaines. "Si nous voulons faire des missions de retour d'échantillons, il est intéressant de savoir comment produire du carburant pour le vol retour", a déclaré Robert Zubrin.

"Le "bondisseur à gaz" utilisera du dioxyde de carbone martien comme " carburant ", il ne contaminera donc pas le sol avec des hydrocarbures. Ce point est très important car les véhicules qui viennent de la Terre utilisent des hydrocarbures pour la propulsion. Ils pourraient ainsi contaminer le sol avec des éléments chimiques qui pourraient altérer les résultats des expériences de recherche de la vie. Dès que le "bondisseur à gaz" aura commencé à se déplacer, il explorera des terrains "propres"."

La version de bondisseur la plus simple pourrait ne peser pas plus de 50 kg. À comparer aux 185 kg des astromobiles actuellement au travail sur Mars. En acceptant un peu plus de poids, le bondisseur pourrait emporter quelques mini-rovers comme Sojourner de la mission Pathfinder. Ces derniers pourraient être déposés au plus près d'une cible intéressante, identifiée à partir de photos aériennes prises par le bondisseur.

Un autre avantage du bondisseur est qu'il est moins restreint par le terrain. Lorsque la NASA a sélectionné les sites d'atterrissage des astromobiles, elle a choisi des sites relativement plats pour permettre aux rovers de se déplacer à allure acceptable. Un bondisseur pourrait atterrir au bord d'un profond gouffre, examiner les alentours, sauter au fond et ressortir. Les scientifiques auraient ainsi sous la main un outil d'une souplesse sans précédent pour chercher des preuves d'anciennes étendues d'eau ou de formes de vie sur Mars.

Il y a cependant un hic ! La limitation vient de la quantité d'électricité nécessaire à pressuriser, liquéfier, puis réchauffer le dioxyde de carbone. Ce processus consomme beaucoup de puissance et il faudra plus d'un mois pour faire le "plein" et recharger les batteries en utilisant les panneaux solaires du véhicule, avant de pouvoir redécoller.

Pour produire plus d'électricité, la NASA pourrait envisager l'utilisation de générateurs radioisotopiques comme ceux embarqués sur Cassini, les atterrisseurs Viking et le futur rover prévu en 2009. Avec ce genre de générateur électrique, le bondisseur pourrait redécoller au bout de quelques jours et explorer de grandes étendues.

Pioneer Astronautics a déjà beaucoup travaillé sur ce concept et ils ont développé un prototype balistique pour le Jet Propulsion Laboratory en 2000. Le système a bien fonctionné en laboratoire et ils ont réussi à faire voler un véhicule télécommandé d'une masse de 50 kg dans un environnement simulant la gravité martienne grâce à un ballon à l'hélium.

Zubrin avec un démontrateur de bondisseur	Prototype en vol avec simulation de gravité martienne grâce à un ballon à l'hélium
©Images : Pioneer Astronautics

Au lieu de se frayer péniblement un chemin à travers la surface rocailleuse de Mars, les futurs explorateurs robotiques visiteront la Planète rouge en sautant de point en point.

Extrapolation des bondisseur, les NIMF - Nuclear rocket using Indigenous Martian Fuel ou fusée nucléaire utilisant du carburant local martien - avions-fusées ou fusées balistiques, fourniraient aux explorateurs de Mars, et plus tard à ses colons, une mobilité illimitée à échelle planétaire. Extrait du livre Cap sur Mars ou ce sujet est largement abordé.
©Illustrations Robert Murray/Lockheed Martin

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