La NASA a déjà trouvé la remplaçante de sa sonde martienne MAVEN. L’agence américaine mise sur Relativity Space pour bâtir et lancer une nouvelle mission vers la planète rouge. Un choix fort : le fabricant de fusées imprimées en 3D n’a jamais atteint l’orbite avec sa nouvelle fusée.
Lancée en 2013, la sonde MAVEN a passé plus d’une décennie à observer l’atmosphère martienne, cherchant à comprendre comment Mars a perdu l’essentiel de son air et de son eau liquide. Mais en décembre 2025, la NASA perd le contact avec son vaisseau, devenu injoignable après une rotation anormale qui a vidé ses batteries. L’agence a déclaré la fin de la mission ce 3 après plus de onze ans de service.
Il n’aura fallu attendre que deux semaines pour choisir son successeur. Ce 17 juin, la NASA a annoncé un partenariat avec Relativity Space pour construire et envoyer vers Mars une nouvelle sonde baptisée Aeolus, chargée de reprendre l’étude de l’atmosphère de notre voisine rouge.
Quatre instruments pour étudier l’atmosphère martienne dans sa globalité
Celle-ci embarquera quatre instruments conçus par l’agence spatiale américaine, capables de mesurer et d’imager Mars depuis l’orbite, pour offrir « la première vue quotidienne et globale de la poussière, des vents et des températures de l'atmosphère martienne ». Sa fréquence d’observation sera inédite par rapport à MAVEN.
Car, concrètement, ils seront en mesure de sonder les vents et températures jusqu’à 60 kilomètres d’altitude, d’observer les nuages de poussière et de glace d’eau, de mesurer le bilan énergétique de la surface et enfin, de capturer chaque jour des images globales de l’activité atmosphérique. Des données qui, selon la NASA, serviront directement à préparer les futurs atterrissages, qu’ils soient robotiques ou habités.
« En associant les instruments de pointe de la NASA à l’innovation et aux investissements du secteur privé, nous pouvons produire davantage de données scientifiques, plus fréquemment, et réduire le temps nécessaire pour mettre ces données essentielles à la disposition des chercheurs qui préparent les futures missions habitées vers Mars », commente Jared Isaacman, administrateur de la NASA. Aeolus doit quitter la Terre à la fin 2028 à bord de la fusée Terran R de Relativity Space.
Pari très osé, mais prometteur
Le choix de l’entreprise ne doit rien au hasard, mais il reste un pari. Fondée en 2015 par deux anciens ingénieurs de SpaceX et Blue Origin, l'entreprise s’est fait connaître en misant tout sur l’impression 3D : moteurs, réservoirs, conduits… Presque chaque pièce de ses fusées devait sortir d’une imprimante métallique géante baptisée Stargate.
Son premier lanceur, Terran 1, a décollé en mars 2023, mais l’étage supérieur a raté son allumage. Quelques jours plus tard, Relativity a tout bonnement abandonné ce programme pour se concentrer sur un lanceur plus gros, Terran R. L'imprimerie 3D n'est plus au cœur du projet, mais certains de ses éléments, notamment ses moteurs sont fabriqués grâce à cette technique.
Ce nouveau lanceur a aussi revu ses ambitions à la baisse : son deuxième étage n’est plus réutilisable, et plusieurs pièces, comme les réservoirs ou les coiffes, sont désormais commandées à des fournisseurs européens comme ArianeGroup ou Beyond Gravity. À noter que depuis 2025, l’entreprise est dirigée par un certain Eric Schmidt, ancien patron de Google, qui y a investi personnellement et s’intéresse aussi aux data centers orbitaux.
Si Terran R parvient à décoller dans les temps, Relativity Space pourrait ainsi devancer SpaceX sur Mars, l’obsession d’Elon Musk qui rêve d’y installer une colonie.
Une perte de contact signifie que la sonde ne répond plus aux commandes ni ne renvoie de télémétrie, souvent parce que son antenne ne pointe plus vers la Terre ou que ses systèmes radio sont hors service. Une rotation incontrôlée (spin) perturbe l’orientation, ce qui peut empêcher les panneaux solaires de rester éclairés correctement. Si les batteries se vident, l’ordinateur de bord, les chauffages et les radios s’arrêtent, et la sonde peut tomber dans un état « mort » difficile à récupérer. Même si le Soleil recharge partiellement, sans pointage stable et sans séquence de redémarrage fiable, la fenêtre de reprise de contact peut se refermer définitivement. À ces distances, tout diagnostic repose sur la télémétrie ; sans elle, il devient impossible de savoir quoi corriger.
Pourquoi une mission comme Aeolus a besoin d’une « vue quotidienne et globale » de l’atmosphère martienne, plutôt que de mesures ponctuelles ?Une vue quotidienne et globale vise à limiter les angles morts liés à l’orbite et à mieux suivre des phénomènes rapides comme les tempêtes de poussière, les fronts nuageux ou les variations de température. Sur Mars, la poussière change fortement l’équilibre radiatif : elle influence à la fois le chauffage de l’atmosphère et les conditions au sol, donc la météo locale. Des mesures répétées à haute cadence aident à relier les couches basses et hautes (jusqu’à plusieurs dizaines de kilomètres) et à observer la dynamique des vents sur des cycles jour/nuit. C’est aussi crucial pour la planification des atterrissages, car les densités atmosphériques, vents et opacités de poussière impactent directement la trajectoire, le freinage et la visibilité. Enfin, une couverture régulière produit des séries temporelles cohérentes, plus faciles à assimiler dans des modèles météo et climatiques martiens.
Qu’implique le recours à l’impression 3D pour des pièces de fusée (moteurs, conduits, réservoirs) et quelles limites techniques cela pose ?L’impression 3D métallique permet de fabriquer des géométries internes complexes (canaux de refroidissement, injecteurs) difficiles à usiner, ce qui peut réduire le nombre de pièces et de soudures. Moins d’assemblages peut améliorer la fiabilité et accélérer les cycles de production, à condition de maîtriser la répétabilité industrielle. En contrepartie, il faut qualifier finement les matériaux (porosités, contraintes résiduelles, fatigue) et contrôler la production par des inspections non destructives exigeantes. Certaines grandes structures, comme des réservoirs de grande taille, peuvent être moins avantageuses à imprimer que des solutions plus classiques (roulage, soudure, composites), selon les coûts et cadences. Dans un lanceur, la difficulté n’est pas seulement de fabriquer la pièce, mais de prouver qu’elle tient les environnements extrêmes (vibrations, températures, pressions) de manière reproductible.
