Le 31 juillet dernier, le rover Perseverance a quitté le sol de la Floride à bord d’une fusée Atlas V en direction de Mars. Si tout se passe bien, il devrait se poser sur le sol de la planète rouge dans quelques mois, afin d’y rechercher des traces de vie. Pour l’accompagner dans sa mission : Ingenuity, un mini hélicoptère spécialement conçu pour tester le vol motorisé sur d’autres planètes. Une étape vient d’être franchie pour ce petit engin : il a été mis sous tension pour la première fois dans l’espace…

Selon le communiqué officiel de la NASA, le 7 août dernier, les six batteries lithium-ion d’Ingenuity (« ingéniosité » en français) ont été activées et chargées pour la première fois, avec succès. Le petit appareil de 50 centimètres de haut et d’environ 1,8 kilogramme est actuellement « au repos », caché dans le ventre du rover Perseverance.

La première démonstration d’un vol sur Mars

La mission devrait atteindre le sol martien au mois de février 2021, au niveau du cratère Jezero. Tandis que Perseverance sera occupé à scruter les sédiments de la planète à la rechercher de traces de vie, Ingenuity sortira du rover pour effectuer son tout premier vol. Car c’est le but de sa mission sur Mars : une démonstration technologique des possibilités de vol motorisé sur d’autres planètes. Une série de vols d’essai sera ainsi effectuée sur une période de 30 jours, au printemps 2021. Voici un petit aperçu du projet en vidéo (crédits : NASA/JPL-Caltech) :

En attendant de pouvoir s’envoler dans le ciel de mars, une étape importante vient d’être franchie pour l’hélicoptère : une semaine après le lancement de la mission, ses batteries ont été correctement chargées pendant le voyage. « C’était une étape importante, car c’était notre première occasion d’activer Ingenuity et d’effectuer un test de routine de son électronique », se réjouit Tim Canham, responsable des opérations pour Mars Helicopter au Jet Propulsion Laboratory de la NASA.

La source d’alimentation électrique provient du rover, au sein duquel est arrimé Ingenuity pour le moment. L’opération a pris pas moins de 8 heures, durée pendant laquelle l’équipe a scrupuleusement analysé les performances des six batteries lithium-ion de l’appareil, chargées à 35% pour cette fois. Pourquoi pas une charge totale ? Car les experts ont déterminé qu’une faible charge était préférable pour préserver la « santé » des batteries pendant tout le voyage vers Mars.

La charge s’est déroulée comme prévu. L’équipe est donc à présent assurée que l’engin a bien supporté le lancement et se comporte a priori normalement dans les conditions extrêmes de l’espace interplanétaire. Elle prévoit de réitérer l’opération toutes les deux semaines environ, afin de maintenir un état de charge suffisant.

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Quand l’appareil aura atteint sa destination, il se détachera automatiquement de Perseverance et ses batteries seront alimentées uniquement via le panneau solaire qu’il comporte. S’il parvient à résister aux froides nuits martiennes pendant les premiers jours lors desquels les experts procéderont à des vérifications, Ingenuity pourra entamer sa mission. Les instructions données depuis la Terre seront relayées par le rover.

Une série de vols pour tester les limites

Il est prévu que son tout premier vol s’effectue à quelques mètres du sol seulement, pendant 20 à 30 secondes, avant de revenir sur le sol martien. Si ce premier essai est concluant, d’autres vols expérimentaux seront réalisés à plus grande altitude et de plus longue durée. L’objectif, en cas de succès, est de prouver que le vol motorisé est possible sur Mars et ainsi, ajouter sans crainte une dimension aérienne aux futures missions d’exploration de cette planète.

Ingenuity a été conçu pour pouvoir voler pendant 90 secondes au plus, sur des distances de 300 mètres, à une altitude de 3 à 5 mètres. Les pales de ses deux rotors, qui mesurent près de 1,2 mètre, tournent à 2400 tr/min environ. Pour affronter les températures glaciales de mars (la nuit, elles peuvent descendre jusqu’à -140°C !), le petit hélicoptère dispose d’un système de chauffage interne. Il est également équipé de divers capteurs et de deux caméras (l’une en couleurs, l’autre en noir et blanc).

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La puissance fournie par son panneau solaire permet à Ingenuity de voler dans le ciel de Mars jusqu’à 90 secondes. Crédits : NASA/JPL-Caltech

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L’équipe du projet est particulièrement confiante aujourd’hui. Pourtant, le défi n’est pas simple à relever. La gravité sur Mars est plus faible que sur Terre (elle équivaut à environ un tiers de la gravité terrestre), mais son atmosphère est extrêmement fine par rapport à notre planète : elle est 99% moins dense que celle de la Terre. C’est pourquoi il est plus difficile d’obtenir une portance suffisante. D’où la nécessité de concevoir un engin léger, doté de pales plus grandes et bien plus rapides que celles d’un hélicoptère standard utilisé sur Terre.

Rappelons que la mission « Mars 2020/Perseverance » fait en réalité partie d’un vaste programme d’exploration spatiale, qui prévoit par ailleurs plusieurs voyages sur la Lune. Notre satellite naturel sera en effet la première étape de la conquête de Mars par l’Homme.

Source : NASA

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