Vidéo de lancement fournie gracieusement par United Launch Alliance
CAPE CANAVERAL, Floride - C'est une mission qui se prépare depuis des années. Combien de systèmes et de moteurs différents sont nécessaires pour nommer le rover Mars Science Laboratory (MSL) Curiosité à la surface de la planète rouge? La réponse pourrait vous surprendre.
Y compris les deux moteurs qui font partie du lanceur Atlas V 541, il faudra 50 moteurs et propulseurs différents au total pour fonctionner parfaitement pour livrer avec succès Curiosité dans les plaines poussiéreuses de Mars.
À commencer par le lanceur lui-même, il y a six moteurs distincts qui propulsent le rover à six roues, bien installé dans son carénage, hors de la gravité de la Terre. Pour la première étape du voyage, quatre puissants propulseurs à fusée solide (SRB) fournis par Aerojet (chacun fournissant 400 000 livres de poussée) lanceront le rover hors de l'atmosphère terrestre.
Le lanceur Atlas de la United Launch Alliance (ULA) dispose de deux moteurs-fusées qui fournissent la poussée restante nécessaire pour amener MSL sur orbite et envoyer le rover en route vers Mars. Le premier est le moteur RD-180 de construction russe (dont la poussée est répartie entre deux cloches de moteur), le second est le deuxième étage du Centaure. Il y a quatre moteurs à propergol solide Aerojet qui aident le booster et l'étage supérieur Centaur à se séparer.
La trajectoire du Centaur est contrôlée à la fois par le contrôle du vecteur de poussée du moteur principal ainsi que par un système de contrôle de réaction ou RCS composé de systèmes de propulsion à hydrazine liquide (il y a douze propulseurs de contrôle de roulis sur l'étage supérieur du Centaur).
L'étape de croisière de MSL se sépare entièrement de l'étage supérieur du Centaure et est sur la longue route de la planète rouge. L'étape de croisière dispose de huit propulseurs à hydrazine d'une poussée qui sont utilisés pour les manœuvres de trajectoire pour le voyage de neuf mois vers Mars. Ceux-ci sont utilisés pour des corrections mineures afin de maintenir le vaisseau spatial sur la bonne route.
Curiosité La première rencontre physique avec l'environnement martien est appelée Entrée, Descente et Atterrissage (EDL) - plus communément appelée «six minutes de terreur» - le point où le contrôle de la mission, de retour sur Terre, perd le contact avec le vaisseau spatial lorsqu'il entre dans le Atmosphère martienne.
Vidéo gracieuseté de Lockheed Martin
Même si Mars ne possède qu’environ 1% de l’atmosphère terrestre, le frottement de l’atmosphère provoqué par un vaisseau spatial l’impactant à 13 200 milles à l’heure (environ 5 900 mètres par seconde) - suffit à fondre Curiosité s'il était exposé à ces extrêmes. Le bouclier thermique, situé à la base de la phase de croisière, empêche cela de se produire.
Le bouclier thermique, fourni par Lockheed-Martin, sur la scène de croisière de MSL est de 4,5 mètres de diamètre. En comparaison, les boucliers thermiques qui ont été utilisés sur les missions habitées d'Apollo sur la Lune avaient un diamètre de 13 pieds (4 mètres) et ceux qui permettaient aux Mars Exploration Rovers Esprit et Opportunité pour atteindre en toute sécurité la surface de Mars étaient de 8,7 pieds (2,65 mètres) de diamètre.
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À ce stade de la mission, huit moteurs, chacun fournissant 68 livres de poussée, entrent en jeu. Ces moteurs fournissent tout le contrôle de trajectoire pendant l'EDL, ce qui signifie qu'ils tireront presque en continu.
Peu de temps après - BOOM - le parachute se déploie. Ensuite, l'écran thermique est éjecté. Après que le parachute a ralenti le vaisseau spatial à un degré suffisant, eux et la coque arrière partent, laissant juste le rover et son jet pack.
Pendant la phase d'atterrissage, le "SkyCrane" s'anime avec huit puissants moteurs à hydrazine, dont chacun donne Curiosité 800 livres de poussée. Roger Myers, directeur du site d’Aerojet à Redmond, a parlé un peu de ce segment de l’atterrissage, considéré par beaucoup comme la méthode la plus spectaculaire pour amener un véhicule à la surface de Mars.
"En raison des exigences de contrôle pour le SkyCrane, ces moteurs devaient être très étranglables", a déclaré Myers. "Garder le niveau SkyCrane est un must, vous devez avoir un contrôle très fin de ces moteurs pour assurer la stabilité."
Si tout s’est bien passé jusqu’à ce point, le Curiosité rover sera abaissé la distance restante au sol via des câbles. Une fois le contact avec la surface martienne détecté, les câbles sont coupés, les moteurs du SkyCrane accélèrent et le jet pack s'envole pour effectuer un crash contrôlé (à environ un mile environ de l'endroit Curiosité est situé).
Chaque atterrissage motorisé sur Mars effectué dans le cadre du programme spatial sans pilote américain a utilisé des propulseurs d'Aerojet. La fiabilité de ces petits moteurs a été récemment prouvée - dans une mission qui a maintenant près de trois décennies et demie.
Voyager a récemment effectué une correction de cap quelque 34 ans après son lancement, soulignant la capacité de ces propulseurs à bien fonctionner après le lancement.
"Nos moteurs ont permis aux missions de voler sur toutes les planètes du système solaire et nous sommes actuellement en route vers Mercure et Pluton", a déclaré Myers. "Lorsque la NASA explore le système solaire - Aerojet fournit les composants de propulsion."
