ExoMars : tout savoir sur la phase d’aérofreinage du module orbital !

27/03/2017

Partager cet article

Rencontre avec Mario Montagna, ingénieur systèmes avioniques sur ExoMars 2016 / Responsable du département conception avionique, systèmes de données et communications pour les activités Sciences et Explorations de Thales Alenia Space Italia.

La mission ExoMars 2016 a été lancée avec succès par la fusée Proton le 14 mars 2016. 7 mois plus tard, l’Orbiteur Traceur de Gaz (TGO) a été injecté sur une orbite autour de Mars. La position orbitale du TGO a depuis fait l’objet de quelques ajustements via le recours aux allumages moteur [engine burns]. La prochaine étape consistera à circulariser l’orbite. La phase d’aérofreinage, qui se déroulera pendant plus d’un an, permettra en effet de réduire à 2 heures [contre 24h aujourd’hui] la durée de la rotation du satellite autour de Mars. De retour du Centre européen des opérations spatiale (ESOC), à Darmstadt, où il a participé au démarrage de cette étape déterminante, Mario Montagna nous fait part de son expérience.

Space Q&A : Le module orbital a pour mission de détecter les traces de gaz présentes dans l’atmosphère martienne, le méthane en particulier, pour tenter d’y découvrir des traces de vies antérieures. Comment le module se porte-t-il ?

M. Montagna : Il est parfaitement opérationnel et se prépare à l’étape décisive dont nous parlons aujourd’hui. En préparation de la phase d’aérofreinage, le TGO a fait l’objet de plusieurs manœuvres qui l’ont amené à une position orbitale de 74° par rapport à l’équateur de la Planète Mars. Cette inclinaison fournira une couverture idéale de la surface martienne pour les instruments offrant, par ailleurs, une excellente visibilité pour relayer les données des rovers actuels et futurs [incluant celui de l’ESA prévu au lancement en 2020].

Space Q&A : Comment parvenez-vous à diriger une procédure aussi délicate depuis la Terre ? Quel est votre rôle précis à l’ESOC ?

M. Montagna : L’ESOC est en charge des opérations du satellite, les équipes du centre de contrôle coordonnant la dynamique de vol et les stations sol en particulier. En tant que maître d’œuvre d’ExoMars, Thales Alenia Space est le représentant des industriels. Nous vérifions que les opérations se déroulent conformément aux spécifications initiales. En d’autres termes, notre rôle consiste à faire en sorte que le module orbital fonctionne parfaitement. Nous nous mettons entièrement à disposition pour discuter ensemble de tous changements éventuels au niveau des opérations ainsi que pour régler les contingences potentielles. En tant qu’autorité garante de la conception du programme, Thales Alenia Space travaille main dans la main avec les équipes du Centre de Contrôle.

Space Q&A : Pourquoi cette étape est-elle aussi décisive ?

M. Montagna : Les opérations en cours marquent le point de départ d’une phase effectivement déterminante pour la suite de la mission. Nous réduisons progressivement la distance entre le TGO et la planète Mars, de 208 kilomètres à l'origine à environ 115 kilomètres en avril 2018. Rendez-vous compte : pour chaque orbite, près de 150 commandes doivent être calculées et téléchargées suffisamment à l'avance pour tenir compte du retard des communications (le transfert de signaux entre le sol et module orbital dure plus de 15 minutes dans chaque sens). Nous sommes en train de mener actuellement les phases dites « soft », visant à vérifier que la performance réelle mesurée est conforme à nos modèles mathématiques.

Ainsi, lorsque le TGO atteindra son altitude minimale (entre 110 et 115 kilomètres), nous pourrons alors confirmer que l’étape d’aérofreinage s’est déroulée de façon nominale. La rotation du module autour de Mars s’effectuera alors plus rapidement. Si cette approche est particulièrement exigeante d’un point de vue technique, elle représente la seule possibilité de positionner de le TGO sur une orbite idéale pour mener à bien sa mission d’observation scientifique et servir de relai de communication pour la mission ExoMars 2020.

Tous nos moyens sont mis en œuvre pour faire en sorte que l’orbiteur achève avec brio cette étape cruciale. Commencera alors la partie la plus importante de sa mission avec l’analyse des gaz de l’atmosphère martienne pour tenter d’y découvrir des traces de vies antérieures. La communauté scientifique ainsi que les aficionados de l’Espace attendent avec impatience les nouvelles prises de vues en 3D de la Planète Mars qui serviront, par ailleurs, à optimiser la préparation de la mission ExoMars 2020, avec le rover de l’ESA à la clé !