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Mars Reconnaissance Orbiter. De mars 2006 à novembre 2006

 
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Jackie
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PostPosted: 16/08/2005 05:27:48
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Mars Reconnaissance Orbiter
De mars 2006 à novembre 2006

16.07.05

La sonde Mars Reconnaissance Orbiter en route pour Mars doit rejoindre la planète en mars 2006 et débuter son activité opérationnelle en novembre 2006, soit plus de 8 mois après son insertion orbitale. Ce laps de temps sera utilisé par la NASA pour insérer la sonde sur une orbite pratiquement circulaire autour de la planète rouge.

Explication

Lorsqu'une sonde arrive aux environs de Mars, si sa vitesse est trop importante, la planète ne peut pas la capturer de sorte que l'engin spatial est contraint d'effectuer une première manœuvre orbitale qui lui permet de se satelliser autour de la planète. Cependant, il s'agit généralement d'une orbite très elliptique où la sonde passe au plus près de la planète à quelque centaine de km de la surface et s'en éloigne de plusieurs milliers. Ce genre d'orbite est peu propice pour les missions planétaires.

Il faut donc procéder a une nouvelle série de manœuvres destinées à rendre l'orbite circulaire. Cela se fait en freinant le satellite lors de son passage au périapse de façon à abaisser l'apoapse. On le fait généralement en utilisant le système de propulsion du satellite et cela coûte une masse importante de propergols. Mais, depuis quelque temps, les américains ont mis au point une méthode plus astucieuse : on s'arrange pour placer le périapse dans les couches supérieures de l'atmosphère martienne et à chaque passage, la traînée aérodynamique ralentit le satellite et abaisse l'apoapse. Evidemment, ça ne marche pas pour la Lune ou Mercure car ces objets n'ont pas d'atmosphère.

Pour atteindre une orbite de 500 x 500 km, il faut compter de 5 à 7 mois de manœuvres. L'avantage est qu'on ne consomme que très peu d'ergols, juste un petit peu pour maintenir le périapse aux environs de 100-120 km pour ne pas avoir un freinage trop brutal. Mars Global Surveyor en 1997 avait endommagé un générateur solaire en chou-fleur suite à une sous-estimation de la densité atmosphérique.

L'opération est en effet assez délicate et il faut avoir une très bonne connaissance de la densité atmosphérique autour de Mars (cette densité atmosphérique varie fortement avec la saison et entre la face éclairée et la face nocturne de la planète). De plus, si au début de cette phase, l'orbite est parcourue en 2 à 4 jours, laissant aux équipes au sol le loisir d'évaluer le freinage obtenu et les corrections éventuelles à apporter, l'orbite finale a une période de 90 minutes environ, or le temps nécessaire à un aller et retour du signal radio entre la Terre et le satellite peut atteindre 25-30 mn.

C'est la NASA qui a utilisé l'aérofreinage pour la première fois avec la sonde vénusienne Magellan en 1990. Devant le succès de l'opération, il a été décidé de tenter la même manœuvre avec Mars Global Surveyor en 1997 .en raison de la faible densité de l'atmosphère martienne, les panneaux solaires de la sonde ont été utilisés comme aérofreins. Toutefois, la pression dynamique étant un peu plus forte que prévu de sorte qu'un des panneaux a été tordu, mais pas au point de compromettre la mission de MGS.

Signalons que dans le cas de Mars Express, la première mission martienne de l'Agence spatiale européenne, la technique de l'aérofreinage n'a pas été utilisée, considérée comme trop risquée pour abaisser l'orbite de la sonde à 12.000 km environ. Pour les futures missions de l'ESA, en particulier ExoMars, la question se pose sur le choix de cette phase de la mission. D'une part les gains de masse de propergols sont significatifs même si le prix à payer est de plusieurs mois d'opérations supplémentaires. Et d'autre part, nos connaissances de l'atmosphère martienne se sont considérablement améliorées depuis l'épopée MGS. Maintenant, on sait qu'il faut renforcer les charnières des panneaux des générateurs solaires. On pourrait également affiner la stratégie de freinage en orientant les panneaux dans le lit du vent lorsque les efforts deviennent trop importants.

© flashespace & R. Rouméas (ESTEC - ESA)

http://www.flashespace.com/html/aout05/16_08.htm


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PostPosted: 16/08/2005 05:27:48
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