Le drone hélicoptère Ingenuity de la NASA se prépare à gouter l’air martien

La NASA prévoit que son hélicoptère martien Ingenuity effectuera son premier vol sur la planète rouge le 8 avril ou plus tard, en fonction des conditions météorologiques et des essais préalables au vol. En cas de succès, il s’agira du premier vol motorisé et contrôlé sur une autre planète.

Image d’entête : rendu artistique d’Ingenuity sur Mars. (NASA/ JPL-Caltech)

Bien qu’il puisse ressembler au genre de petit drone à rotor qu’un étudiant en génie aérospatial pourrait assembler dans le cadre d’un travail de laboratoire, l’hélicoptère Ingenuity représente une performance technologique comparable à celle de la première astromobile (rover) déployée sur Mars.

Étant donné qu’il faut en moyenne 12 minutes et demie pour qu’un signal radio se rende de la Terre à Mars, Ingenuity doit être capable de voler de manière totalement indépendante de tout contrôle extérieur. Comme si cela ne suffisait pas, la gravité de Mars n’est que d’un tiers celle de la Terre et l’atmosphère n’est que d’un pour cent aussi dense. La nuit, les températures peuvent descendre jusqu’à -90 °C, ce qui peut geler ses composants électroniques.

Illustration artistique de l’hélicoptère martien Ingenuity de la NASA volant sur la planète rouge. (NASA/ JPL-Caltech)

Cela signifie que l’engin solaire doit générer suffisamment d’énergie pour rester au chaud la nuit, ce qui n’est pas facile, car Mars ne reçoit que la moitié de la lumière solaire de la Terre, et voler dans des conditions qu’aucun autre aéronef n’a rencontrées. Bien qu’Ingenuity ait été testé de manière approfondie sur Terre dans des chambres reproduisant les conditions martiennes, il n’a toujours pas volé dans un environnement réel. C’est particulièrement frustrant pour les ingénieurs, car un petit défaut qui pourrait facilement être corrigé en une minute à l’aide d’un tournevis sera impossible à réaliser sur Mars.

Le véhicule volant robotisé de 1,8 kg est actuellement attaché à la partie inférieure de l’astromobile Perseverance, qui roule vers le site désigné Airfield (aérodrome).

L’aérodrome d’Ingenuity vu de l’orbite. (NASA/ JPL-Caltech)

Jusqu’à présent, la NASA a fait le premier pas vers le vol en larguant le bouclier anti-débris en graphite composite qui a protégé Ingenuity pendant l’atterrissage.

Le bouclier anti-débris, une enveloppe protectrice située sous le rover Persévérance de la NASA, libéré le 21 mars 2021, le 30e jour martien, ou sol, de la mission. Le bouclier anti-débris a protégé l’hélicoptère Ingenuity lors de l’atterrissage. Sa libération permet à l’hélicoptère de pivoter vers le bas, hors du ventre du rover. (NASA/ JPL-Caltech/ MSSS)

Une fois que Perseverance aura atteint le milieu du terrain d’aviation de 10 mètres sur 10 et qu’il aura été déterminé que la zone est adaptée aux vols d’essai, le centre de contrôle de la mission commencera le processus complexe de déploiement de l’hélicoptère et effectuera les vérifications nécessaires avant le vol au cours de six jours ou sols martiens.

Ces étapes comprendront l’utilisation d’un dispositif briseur de boulons lors du premier sol pour déverrouiller Ingenuity de l’astromobile de la taille d’un SUV, puis la libération d’un bras robotique le jour suivant afin de faire pivoter Ingenuity hors de sa position horizontale pendant qu’il déploie deux de ses quatre jambes d’atterrissage. Au troisième sol, un petit moteur électrique achèvera la rotation de l’engin. Le déploiement de la deuxième paire de jambes d’atterrissage suivra lors de la quatrième rotation.

À ce stade, lors du cinquième sol, Ingenuity sera suspendu à 13 cm au-dessus du sol et continuera à être chargé par la source d’énergie nucléaire de Perserance. Les tests des systèmes se poursuivront jusqu’à la sixième rotation et, si tout est confirmé comme étant opérationnel, l’hélicoptère sera posé et l’astromobile s’en écartera de 5 m afin que les panneaux solaires de l’hélicoptère soient exposés au soleil.

À ce moment-là, une horloge de mission embarquée de 30 sol (31 jours) démarrera. Pendant ce temps, le contrôle de la mission poursuivra les essais, qui comprendront une mise en marche des rotors à 2 537 tours/minute sans vol. L’hélicoptère effectuera ensuite ses vols d’essai de manière autonome après avoir reçu les dernières instructions de la Terre, tout en stockant les données télémétriques pour les relayer ultérieurement vers la Terre par le biais de Persévérance. Une fois en l’air pour la première fois, il montera à 1 m par seconde et restera en vol stationnaire à 3 m pendant 30 secondes avant d’atterrir.

Selon Lori Glaze, directrice de la division des sciences planétaires au siège de la NASA :

Lorsque le rover Sojourner de la NASA s’est posé sur Mars en 1997, il a prouvé que l’exploration de la planète rouge était possible et a complètement redéfini notre approche de la manière dont nous explorons Mars. De même, nous voulons découvrir le potentiel d’Ingenuity pour l’avenir de la recherche scientifique. Bien nommée, Ingenuity est une démonstration technologique qui vise à être le premier vol motorisé sur un autre monde et qui, en cas de succès, pourrait élargir encore nos horizons et le champ des possibles de l’exploration de Mars.

Votre Guru suivra, bien évidemment, tout cela de près.

L’étude publiée sur le site de la NASA : NASA Ingenuity Mars Helicopter Prepares for First Flight.