À la recherche de signes de vie sur Mars

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Mars avait autrefois de l'eau liquide et une atmosphère - y avait-il aussi de la vie ? Pour répondre à cette question fondamentale, la NASA envoie le rover Perseverance, un robot d'une complexité inégalée.

Les missions sur Mars peuvent sembler être de routine maintenant, mais il n'en reste pas moins que seuls quelques vaisseaux arrivent intacts à la surface de la planète. L'Agence spatiale européenne (ESA) en a eu une douloureuse démonstration en 2016, lorsque son atterrisseur Schiaparelli s'est écrasé en morceaux sur la planète rouge. Néanmoins, l'agence spatiale américaine, la NASA, a jusqu'à présent emmené avec succès quatre véhicules robotisés sur Mars. Elle cherche maintenant à entrer à nouveau dans l'histoire avec le rover Persévérance en février 2021. Pour la première fois, nous verrons sur Terre des images en direct d'un atterrissage sur Mars, fournies par des caméras vidéo haute résolution. Nous aurons l'impression de nous poser nous-mêmes sur notre planète voisine.

Il faudra cependant encore un certain temps avant que les gens ne se posent sur Mars. C'est pourquoi les robots doivent faire le travail pour l'instant, et Persévérance en a déjà pas mal en réserve. Il se posera dans le cratère de Jezero, autrefois rempli d'eau, avec pour mission de déterminer si la zone était autrefois habitable. Dans le même temps, le rover cherchera des signes de vie antérieurs, appelés biosignatures. Il est équipé de divers instruments de mesure à cet effet.

Sa troisième tâche est de préparer le terrain pour des missions humaines avec une démonstration de technologie : Un instrument nommé MOXIE extraira de l'oxygène de la petite quantité présente dans l'atmosphère martienne. Cette technologie serait cruciale pour les missions humaines, car l'oxygène n'est pas seulement nécessaire à la respiration, mais peut également être utilisé pour fabriquer du combustible

Le secret de la vie

Nous en arrivons maintenant à la quatrième mission, la plus spectaculaire et la plus exigeante sur le plan technique : Persévérance prendra jusqu'à 30 échantillons de sol, les placera dans des vaisseaux individuels, scellera les vaisseaux, puis les déposera finalement à un endroit approprié pour qu'une mission ultérieure puisse les recueillir et les ramener sur Terre. Pour les scientifiques, il n'y a rien de mieux que cela : obtenir des échantillons propres de Mars et pouvoir les étudier ici, avec toutes les dernières techniques disponibles. Comme le dit la NASA, ces échantillons ont le potentiel de nous en dire plus sur la base et l'origine de la vie dans notre système solaire.

Trois systèmes doivent fonctionner ensemble de façon transparente pour que l'échantillonnage soit réussi. Tout d'abord, le grand bras robotique à l'avant du rover perce la roche martienne et prélève une carotte, qui est ensuite insérée dans un carrousel. Le carrousel prélève l'échantillon à l'intérieur du rover. Là, le troisième système prend le relais. Il s'agit d'un autre bras robotique, beaucoup plus petit, appelé SHA. Ce bras prélève l'échantillon sur le carrousel, le déplace vers les stations d'évaluation du volume et de balayage, puis vers la station de scellage, et enfin vers un stockage temporaire - le tout de manière autonome.

C'est là que maxon entre en jeu. Plusieurs moteurs BLDC sont utilisés pour manipuler les échantillons. Certains sont installés dans le bras robotique SHA, qui transporte les échantillons de station en station ; d'autres sont utilisés pour sceller les tubes d'échantillons et les positionner.

La clé du succès est toujours la même

Tout comme les plus de 100 moteurs Maxon qui ont déjà été utilisés sur Mars, les moteurs Perseverance sont basés sur des produits standard du catalogue : plus précisément, neuf moteurs à courant continu sans balais de type EC 32 plat et un de type EC 20 plat, en combinaison avec un réducteur planétaire GP 22 UP. Naturellement, des modifications ont été nécessaires pour que les moteurs puissent répondre aux exigences élevées de la mission. Néanmoins, la base des entraînements n'est pas différente des modèles qui sont utilisés dans toutes sortes d'applications sur Terre.

Le rover Persévérance est équipé de dix moteurs à courant continu sans balais : neuf EC 32 plats (ci-dessus) et un EC 20 plat en combinaison avec un réducteur planétaire GP 22 UP.

«Nous avons beaucoup appris de la collaboration avec le JPL»

Les ingénieurs de maxon ont modifié et testé à plusieurs reprises les moteurs et les réducteurs pendant trois ans, en étroite collaboration avec les spécialistes du Jet Propulsion Laboratory (JPL), qui s'occupe de toutes les missions sans pilote pour la NASA. Les experts de l'espace de Pasadena ont été de fréquents visiteurs au siège suisse des experts en moteurs électriques. "Nous avons beaucoup appris de cette collaboration", a déclaré Robin Phillips, responsable du maxon SpaceLab. Cela se traduit notamment par des normes de qualité plus élevées et de nouvelles procédures et processus de test. "Les clients d'autres industries, comme le secteur médical, où les exigences sont souvent similaires, bénéficient également de ce savoir-faire".

Phillips et son équipe seront très attentifs à l'atterrissage du Perseverance rover et à ses activités, car beaucoup dépendra du fonctionnement des moteurs maxon. Selon lui, "Nous sommes impliqués dans des applications absolument critiques. Si le bras robotique sur lequel nos moteurs BLDC sont montés ne bouge pas, ou si la pince ne fonctionne pas, alors toute la mission sera un échec".

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Animation de la NASA sur la collecte d'échantillons par le rover Perseverance

Animation de la NASA sur la collecte d'échantillons par le rover Perseverance
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La mission

Persévérance recherchera des signes de vie antérieure (biosignatures) sur Mars, prélèvera des échantillons de roche et de sol, et les préparera pour le retour sur Terre. Elle mènera également des expériences pour préparer le terrain aux missions humaines.

Le voyage

Véhicule de lancement                     Atlas V-401

Site de lancement                          Cape Canaveral Air Force Station, Floride (USA)

Date d'atterrissage                        18 février 2021

Site d'atterrissage                         Jezero Crater

Les faits

Durée

de la

mission             Au moins une année martienne (687 jours terrestres)

Poids                  1025 kilogrammes

Longueur                  3 mètres

Hauteur                  2,2 mètres

 

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