Fini de surfer

Cette campagne d’aérofreinage a pris fin ce 20 février à 18h20 CET quand la sonde a effectué une dernière poussée moteur de 16 minutes afin d’atteindre une altitude d’environ 200km au-dessus de la surface de Mars.

L’orbiteur d’étude des gaz à l’état de traces (TGO) d’ExoMars va désormais entamer sa mission scientifique, dont l’objectif est de mesurer l’abondance et la distribution des gaz rares présents dans l’atmosphère grâce à ses capteurs sophistiqués.

La sonde servira également de relais pour connecter les rovers situés à la surface de la planète avec leurs contrôleurs sur Terre.

Une manœuvre terriblement délicate

Effectuer une manœuvre d’aérofreinage autour d’une planète typiquement située à 225 millions de kilomètres est une manœuvre terriblement délicate.

Les couches supérieures de la fine atmosphère de Mars ne permettent qu’une légère décélération, au mieux de 17mm par seconde, chaque seconde. A ce rythme, une distance de 6km serait nécessaire pour stopper une voiture roulant à 50km/h.

« L’aérofreinage fonctionne uniquement parce que la sonde a passé un temps significatif dans l’atmosphère pendant chaque orbite, et que nous avons répété cette manœuvre plus de 950 fois, » explique Michel Denis, directeur des opérations en vol de la mission ExoMars à l’ESA.

« En un an, nous avons réduit la vitesse de la sonde de 3600km/h, en abaissant son orbite de manière appropriée. »

L’équipe de contrôle va maintenant guider la sonde lors d’une série de manœuvres destinées à l’amener sur son orbite circulaire finale, située à environ 400km au-dessus de la surface. Ces manœuvres devraient se terminer à la mi-avril.

Début des opérations scientifiques

Les phases scientifiques initiales, qui devraient se dérouler dès la mi-mars, seront consacrées à la vérification des instruments et à des observations préliminaires de calibration et de vérification. Le début des observations scientifiques est prévu aux environs du 21 avril.

L’objectif principal de TGO est d’effectuer un inventaire complet des gaz présents dans l’atmosphère de Mars, tout en prêtant une attention particulière au méthane ou à d’autres gaz qui pourraient indiquer une source active d’activité biologique ou géologique.

Quatre instruments scientifiques effectueront des mesures complémentaires entre elles de l’atmosphère, de la surface, et de ce qui se trouve juste sous la surface de Mars. La caméra observera les altérations de la surface martienne, notamment celles qui pourraient signaler la présence de sources de gaz rares, des volcans par exemple.

Elle cherchera également de la glace d’eau cachée juste sous la surface, un élément qui pourrait guider le choix du site d’atterrissage d’une future mission, tout comme la découverte de potentielles sources de gaz à l’état de traces.

Appels longue-distance

C’est également en avril qu’un autre aspect critique de la mission sera testé : la capacité de la sonde à servir de relais de communication entre les rovers qui se trouvent à la surface de Mars, dans un premier temps les rovers américains, et les stations-sol situées sur Terre.

En 2021, après l’arrivée sur Mars du rover ExoMars de l’ESA, la sonde servira de relais pour les deux agences ainsi que pour une plateforme scientifique russe.

ExoMars est une mission conjointe de l’ESA et de l’Agence spatiale Russe Roscosmos.