Perseverance se pose sur Mars, l'aventure peut commencer

Eric Bottlaender
Spécialiste espace
19 février 2021 à 08h41
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Perseverance 1e image sol Mars © NASA/JPL-Caltech
La première image prise sur Mars par Perseverance. Il y a encore le cache sur l'objectif... Crédits NASA/JPL-Caltech

Sept mois de trajet et une soirée asphyxiante ont passé, pour les équipes du projet comme pour les spectateurs de l'atterrissage… Qui s'est déroulé exactement comme prévu. Perseverance, au sein du cratère Jezero sur Mars , n'a pas tardé pour envoyer ses premières images du site.

Un extraordinaire succès pour la NASA et tous ses partenaires…!

Tension maximum

Des années de travail, qui se concrétisent en seulement quelques minutes. Le fruit de tant de réflexions, de travaux de nombreuses équipes de la conception jusqu'à l'assemblage, en passant par le lancement et les communications. Il fallait tout cela pour réussir un atterrissage sur Mars, et la NASA a une fois de plus parfaitement maîtrisé son sujet, en posant le plus lourd des véhicules jamais envoyés sur la surface sur une plaine du cratère Jezero. A 21h43 (Paris), Perseverance avait atterri sur la planète rouge, mais il fallut attendre pratiquement 12 minutes supplémentaires, le temps que les données de sa descente puissent parvenir au centre de contrôle du Jet Propulsion Laboratory (JPL) à Pasadena (Californie), pour confirmer qu'il était intact.

Après Curiosity en 2012 , ce n'était pourtant que le second atterrissage avec la dangereuse (mais très maîtrisée) méthode de la « skycrane », cette grue qui freine dans la dernière partie de la descente, et vient déposer le rover grâce à des câbles avant de s'éloigner pour s'écraser un peu plus loin. Euphoriques, les personnels du JPL, de la NASA et du monde entier ont célébré l'événement. Car Perseverance est aussi un projet qui fait intervenir des partenaires internationaux, dont la France : le CNES est maître d'œuvre sur SuperCam , l'une des suites de capteurs les plus importantes du rover.

Tout était peut-être bien dans son nom : la persévérance peut vous emmener jusque sur Mars.

Une fin de trajet bien rock'n roll

La NASA reste la seule agence à avoir opéré des robots avec succès sur Mars… Et quelle armada à présent ! Viking 1 et 2, puis Mars Pathfinder , Sojourner, Spirit, Opportunity, Phoenix, Curiosity, InSight et donc, depuis ce 18 février, Perseverance. Son décollage a eu lieu le 30 juillet 2020, et le rover a fait le trajet au sein d'une coque rigide, piloté par l'équivalent d'une petite sonde collée sur son « dos », l'étage de croisière. Le trajet vers Mars fut d'un ennui de bonne augure, qui a laissé du temps aux équipes pour peaufiner les scénarios d'atterrissages, y compris dans de mauvaises conditions.

Quelques jours avant ce 18 février, les images des autres orbiteurs ont confirmé que la météorologie martienne serait clémente : pas de tempête de poussière, le cratère Jezero et son ancien delta asséché étaient aussi accueillants que prévu. La dernière correction de trajectoire, le 16 février, a même été annulée, le rover se dirigeant déjà droit vers sa cible.

Il s'agissait pourtant d'un atterrissage risqué. Perseverance est un robot plus lourd que ses prédécesseurs, plus sophistiqué, chargé de se poser dans un environnement plus complexe. Le tout bien sûr, dans un ballet entièrement automatisé. L'agence a ainsi beaucoup travaillé sur un nouveau parachute plus grand et plus performant, ainsi que sur différentes nouvelles capacités logicielles de la sonde. Pour se centrer sur son « ellipse » d'atterrissage, elle disposait d'un créneau temporel pour planer au besoin avant ouverture du parachute. Et dans les dernières phases avant le poser, l'ordinateur de bord pouvait orienter les propulseurs de freinage en comparant les images en temps réel avec des cartes préenregistrées pour éviter d'aboutir sur un obstacle, ou au fond d'un fossé. D'autant que si l'exploration n'a pas de prix, le projet, lui, en a un : 2,7 milliards de dollars environ sur dix ans.

Les 7 minutes de terreur : conformes aux attentes

Si la NASA aime à mettre en scène ses accomplissements, la réputation des fameuses « 7 minutes de terreur » n'est pas usurpée. Perseverance n'a pas les moyens pour annuler son arrivée vers Mars, ni entrer en orbite : le véhicule arrive, fonce vers son objectif et doit s'y poser, ou s'y écraser. Et chacune des dizaines d'étapes qui séparent l'éjection de l'étage de croisière et l'arrivée à la surface peut se révéler fatale. Lorsque le véhicule est entré dans l'atmosphère martienne, il ne restait plus que sept minutes… qui se sont révélées aussi dynamiques que ce que la NASA avait préparé.

D'abord un freinage important et un échauffement, alors que la mission, protégée par son bouclier thermique, freinait dans les hautes couches de l'atmosphère. Puis, au moment opportun, le déploiement du parachute, puis le largage du bouclier, révélant les capteurs prêts à enregistrer et traiter un maximum de données de la surface.

Perseverance Mars2020 rover bouclier préparation © NASA/Christian Mangano
De haut en bas, tout ce qu'il fallait pour poser le rover : l'étage de croisière, la coque arrière avec les parachutes, la "skycrane" enserrant le rover replié dans ses bras, et le bouclier dessous. Crédits NASA

Une minute seulement avant de toucher le sol, alors que l'ensemble fonce encore à plus de 350 km/h, le rover et son dispositif « skycrane » se séparent du parachute et de la coque arrière pour entamer un freinage grâce à de puissants propulseurs. Le véhicule est guidé au radar et grâce au système intelligent d'observation du terrain, mais tout se passe très rapidement. A 21 mètres du sol, la « grue » se met à planer, et fait descendre le grand rover (qui se déplie pour la première fois) jusqu'au sol grâce à un système de câbles et de poulies, éjectés dès que les roues touchent la poussière martienne. Il faut encore que la Skycrane se propulse un peu plus loin, pour s'écraser à quelques centaines de mètres et éviter d'abîmer son précieux chargement. Les cartes publiées dans la soirée montrent à quel point le système d'évitement des obstacles et sites dangereux a fonctionné à la perfection.

Grâce à l'ajout de plusieurs caméras qui ont filmé toutes les opérations au cours de la descente (il y en a 7) à une meilleure cadence que lors de l'atterrissage de Curiosity en 2012, les images et vidéos de l'arrivée sur Mars de Perseverance vont constituer un véritable petit trésor visuel, à la fois pour le grand public et pour les retours d'expérience au JPL.

Inspirez, expirez, inspirez…

« Je ne pourrais pas être plus fier des équipes qui ont permis cette extraordinaire aventure », a déclaré Steve Jurczyk, l'administrateur temporaire de la NASA lors de la conférence post-vol. Le responsable de la branche « science », Thomas Zurbuchen, a pour sa part simplement déchiré en direct le plan des opérations bis, dédiées au cas où le contact n'aurait pu être établi correctement avec le rover.

En effet, non seulement il a été confirmé que l'atterrissage est un succès, mais les premiers bilans tombent les uns après les autres, et le véhicule tout entier semble en pleine santé. Il a renvoyé plusieurs images depuis la surface de ses caméras avant et arrière, en attendant une longue, très longue liste de vérifications qui vont permettre dans quelques jours de démarrer avec certitude les opérations sur le cratère Jezero.

Perseverance site d'atterrissage © NASA
Pour se poser, le rover devait éviter les zones dangereuses (montrées en rouge)... Mission réussie ! Crédits NASA

Il faudra rester patients avant les premiers retours scientifiques , tout comme les premiers tours de roues : ces missions n'ont pas de place pour la précipitation. Si tout se passe bien d'ici là, dans 90 jours maximum le rover aura pu avancer et déposer l'audacieux premier hélicoptère martien, Ingenuity . Ce dernier, qui représente un essai risqué pour les équipes d'ingénieurs de la NASA, est avant tout une démonstration technologique.

D'ici là, l'agence américaine peut respirer. Les agences, même : il ne faudrait pas oublier que Perseverance représente la première étape d'une longue suite de missions avec l'ESA (Mars Sample Return ), pour rapatrier des échantillons martiens sur Terre.

Modifié le 19/02/2021 à 09h17
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sami17220
Super, bravo la NASA et bon article
Side_a9
90 Jours sans bouger? La patience des gars quand même, c’est comme si tu offrais une voiture radio commandé à un enfant et tu lui dis «&nbsp;ah ah, pas avant trois mois&nbsp;».<br /> Je suppose que pendant ce laps de temps ils vont faire des tests instruments etc?
soixante
Si tout se passe bien d’ici là, dans 90 jours maximum le rover aura pu avancer et déposer l’audacieux premier hélicoptère martien, Ingenuity.<br /> On va avoir des vidéos drone de Mars avec de l’electro-lounge en fond sonore sur tiktok avant d’avoir la fibre partout en France :’))
kplan
Quelle réussite une nouvelle fois, j’espère que l’exploration se révèlera aussi formidable.<br /> Il y a 23 ans le site de la NASA nous offrait les images de Pathfinder/Sojourner, j’étais déjà émerveillé. Ca continue encore aujourd’hui.
ebottlaender
Il y a peut-être une phrase qui engage un peu la confusion, 90 jours c’est le temps qu’il faudra pour déposer le petit hélicoptère, mais il aura pu bouger avant, notamment pour faire quelques essais et tours de roues.
Nycko69
Formidable ! avec ce robot au capacités derniers cri !<br /> Si la caméra laser est la même que Curisity je crois bien que c’est un fabrication française de l’Ecole Nationale Supérieure d´Electrotechnique, d´Electronique, d´Informatique, d’Hydraulique et des Télécommunications (ENSEEIHT) de Toulouse.
ebottlaender
C’est une évolution de celle qui est sur Curiosity, et il y a une petite dizaine de labos français qui participent à l’aventure sous la houlette du CNES (le principal étant l’IRAP).<br /> image861×609 142 KB
PaowZ
J’ose pas imaginer les tests qu’ont dû subir les instruments, quant aux diverses accélerations (négatives ou pas…)…<br /> Il y a aussi le fait de ne pouvoir tester en conditions réelles, le skycrane et autres… ne disposant pas de la même densité d’atmosphère, ni de gravité… chapeau bas, les mecs !
Wifi93
Je leur tire mon chapeau, se poser tout en automatique et sans se planter. Les ingés ont fait un sacré boulot. Espérons que la suite de la mission se réalise aussi bien que l’atterrissage.
Epsylon93
Génial ! Quelle prouesse ! Serais-je en vie assez longtemps pour voir un homme poser le pieds sur mars… Je l’espère. Je pourrai partir en paix
Fulmlmetal
Un article qui résume ou reprend les mêmes infos qu’on lit déjà partout depuis hier soir. Cela dit quelques corrections d’erreurs dans l’article.<br /> «&nbsp;la NASA a une fois de plus parfaitement maîtrisé son sujet, en posant le plus lourd des véhicules jamais envoyés sur la surface&nbsp;»<br /> Ce qui est absolument faux. Viking pesait 3 fois plus lourd.<br /> A noter que dans les dico, le terme véhicule désigne un objet pouvant se déplacer ou communiquer.<br /> "mais il fallut attendre pratiquement 12 minutes supplémentaires, le temps que les données de sa descente puissent parvenir au centre de contrôle du Jet Propulsion Laboratory (JPL) "<br /> 11mn 22 sec, c’est plus proche de 11mn non ?<br /> «&nbsp;ce n’était pourtant que le second atterrissage avec la dangereuse (mais très maîtrisée)&nbsp;»<br /> C’est contradictoire. Par définition si elle est maîtrisée elle n’est pas dangereuse.<br /> La méthode du Skycrane est dangereuse car très technique et très complexe. Mais le savoir faire du JPL permet de le réaliser avec de bonnes chances de réussite, ce qui est différence de la maitrise.<br /> «&nbsp;méthode de la « skycrane », cette grue qui freine dans la dernière partie de la descente,&nbsp;»<br /> Je ne voie pas le rapport avec une grue. comparaison plutôt fantaisiste. C’est un engin propulsé qui se stabilise à quelques mètres du sol et descend le rover par un treuil. Ce n’est pas une grue. Il serait plus judicieux de donner l’image d’un hélico en vol qui treuille une personne pour la descendre au sol.<br /> " Le trajet vers Mars fut d’un ennui de bonne augure"<br /> C’est vite oublié la frayeur de l’après lancement où la sonde est tout de même passé en «&nbsp;Mode sans échec&nbsp;». Certes cela s’est finalement rétabli mais un mode sans échec c’est tout sauf la routine, c’est quand même un mode de protection pour une situation anormale et potentiellement dangereuse.<br /> «&nbsp;De haut en bas, tout ce qu’il fallait pour poser le rover : l’étage de croisière, la coque arrière avec les parachutes, la «&nbsp;skycrane&nbsp;» enserrant le rover replié dans ses bras, et le bouclier dessous.&nbsp;»<br /> Les parachutes !!! non, il n’y en avait qu’un seul. Et le rover est plutôt replié dans ses «&nbsp;pieds&nbsp;» , pas dans ses bras. Il n’a pas de «&nbsp;bras&nbsp;»<br /> "Perseverance est un robot plus lourd que ses prédécesseurs, plus sophistiqué, chargé de se poser dans un environnement plus complexe. "<br /> Non ce n’est pas le robot le plus lourd envoyé sur Mars. Quand à l’environnement il n’est pas des plus complexe, ce n’est pas des roches montagneuses ni un canyon, ça reste un atterrissage dans le bassin d’un large cratère de 50km, situé à coté d’une plaine Isidis Planitia. Y a pire comme environnement complexe sur Mars.<br /> «&nbsp;il ne faudrait pas oublier que Perseverance représente la première étape d’une longue suite de missions avec l’ESA (Mars Sample Return), pour rapatrier des échantillons martiens sur Terre.&nbsp;»<br /> Il ne faudrait pas oublier non plus que l’ESA n’a pas encore réussit à atterrir sur Mars. elle a échoué à deux reprises. Donc parler d’y atterrir et de ramener des échantillon sur Terre, c’est pas gagné d’avance et c’est vendre la peau de l’ours avant de l’avoir tué.
Fulmlmetal
Ca n’existe pas une camera laser. C’est un Laser qui «&nbsp;tire&nbsp;» sur une roche pour en chauffer et en vaporiser un morceau, et une supercam spectrosmétrique analyse les molécules qui s’en échappent.<br /> Et je ne suis pas peu fier que la société où je travaille ait fabriqué le laser de la SuperCam
Nycko69
oui c’est un peu ce que je voulais dire, la combinaison d’un laser et d’une caméra pour l’analyse des éléments
ebottlaender
Si si l’atterrisseur de Viking pesait 576 kg, il s’agit donc bien du véhicule le plus lourd à être posé sur Mars. L’information n’est pourtant pas si dure à trouver…<br /> L’environnement est bien complexe comme le montre le graphe du JPL considérant la dangerosité des zones à éviter. J’ai d’ailleurs interviewé Cathy Quantin-Lataf, planétologue à l’Université de Lyon qui me l’a bien expliqué au printemps dernier, c’est sans commune mesure avec les sites précédents (mais peut-être est-tu plus expert qu’elle, bien qu’elle ait fait partie du comité de sélection de Jezero).<br /> Perseverance est bien la première étape de Mars Sample Return, ce n’est donc pas une erreur.<br /> Le mode sans échec après le lancement a duré quelques heures, le reste du trajet 7 mois. Ce n’est pas moi qui parle d’un voyage sans incident, ce sont les responsables du JPL (voir conférence post vol hier soir).<br /> Pour le reste (hors les parachutes, c’est effectivement une minuscule erreur), c’est tellement du tirage de poil de nez que je te propose quelque chose : écris tes propres articles, et n’hésite pas à les proposer au monde entier. Gare toutefois aux erreurs…<br /> PS : rigolo de me dire que la skycrane n’a pas de bras et de proposer des pieds. Elle n’a pas non plus de pieds.
c_planet
Clubic : Il y a encore le cache sur l’objectif<br /> oh, la bourde; Le stagiaire va prendre cher …<br /> -&gt;[.]
ebottlaender
Il aurait pris encore plus cher si l’objectif s’était fait sabler lors de son arrivée ^^
juju251
C’est vrai que l’attente hier soir était légèrement … comment dire ?<br /> Stressante ?<br /> Oui, je crois que le mot est juste. ^^<br /> Je suivais deux lives en parallèle, dont celui du JPL.<br /> Cette angoisse quand ils ont commencé à cocher les cases des différentes étapes (rentrée atmosphérique, déploiement du parachute, etc.). <br /> Angoisse dans le sens où si une étape est validée, ben … Il en reste d’autres. <br /> Et cette joie quand le phrase «&nbsp;touchdown confirmed&nbsp;» a été prononcée. <br /> Pour revenir un peu plus sur le côté technique :<br /> La sky crane + l’analyse du terrain pour choisir ou atterrir précisément, je trouve cela super ambitieux, dans le sens où ce sont des solutions complexes, qui sont autant de sources de dysfonctionnement potentielles.<br /> Mais visiblement, la NASA et ses partenaires ont su maitriser leur sujet.
MisterGTO
C’est la NASA qui fait rêver et qu’on aime.<br /> Je rêve qu’ils obtiennent un jour le financement d’Europa Lander
mcbenny
«&nbsp;Je ne voie pas le rapport avec une grue.&nbsp;»<br /> Sky crane =&gt; grue du ciel ?<br /> Un treuil, ce serait «&nbsp;winch&nbsp;».<br /> Si on veut être précis, le site du JPL dis : «&nbsp;During what is known as the sky crane maneuver, the descent stage will lower the rover on three cables to land softly&nbsp;».<br /> Il s’agit donc de la «&nbsp;manoeuvre&nbsp;» connue sous le nom de «&nbsp;grue aérienne&nbsp;» (oui j’ai "interprêté pour une formulation plus franco-française). Et l’appareil l’opérant est l’étage de descente.<br /> Une grue c’est généralement un appareil posé sur ses pieds qui, via des cables suspendus soulève ou abaisse des charges. A part le fait que cette grue n’est pas posée sur le sol, c’est bien ce qu’elle fait. Et elle utilise des treuils. A ce moment-là, elle fait office de grue.<br /> @eric : on est d’accord ce commentaire assemblant les corrections plus ou moins capillotractées et pinailleuses est digne des plus méchants et suffisants professeurs que j’ai pu croiser.<br /> @Fullmetal: Je n’attends pas de corrections de ta part sur mon commentaire, je ne connais rien à l’espace. J’espère que tu es heureux de ta supériorité.
Actustep
Bravo à la Nasa et pour l’humanité.
Yves64250
8 milliards d’euros et 8 ans de travail pour explorer du cailloux.
ebottlaender
2.7 milliards sur 10 ans.
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