Depuis février 2021, Perseverance parcourt le cratère Jezero sur la planète Mars afin de rechercher des indices de signatures d'origine biologique ancienne. Le site choisi par la NASA est l’endroit idéal puisqu’il a abrité, il y a environ 3,6 milliards d'années, un lac permanent et qui a conservé les traces de plusieurs deltas de rivière.
Pour se faire, le rover réalise une série de prélèvements de roches sédimentaires à verser dans des tubes collecteurs. Ceux-ci sont ensuite déposés à même le sol sur un des deux sites de dépôt. Perseverance dispose de 43 tubes pour stocker les carottes du sol martien dont 5 sont des tubes témoins qui ont été scellés sur Mars sans avoir été utilisés et qui vont servir pour déterminer le degré de contamination des autres tubes. Il ne reste plus à la NASA qu’à ramener les échantillons sur Terre pour analyse. C’est l’objectif de Mars Sample Return.
Mars Sample Return est une ambitieuse mission menée conjointement par la NASA et l’ESA qui vise à ramener sur Terre les échantillons récoltés par le rover Perseverance. Divers scénarios ont été étudiés mais ceux-ci ont vite vu leur coût de réalisation exploser. Pour l’administrateur de la NASA Bill Nelson, «11 milliards de dollars, c’est trop cher, et ne pas rapporter d’échantillons avant 2040, c’est beaucoup trop long».
Pour faire face aux critiques virulentes quant au coût d’une telle mission, la NASA a lancé un appel d’offres au printemps 2024 pour développer un scénario réalisable visant les années 2030 tout en réduisant les coûts, les risques et la complexité de la mission. Onze propositions ont été faites par les industriels dont Lockheed Martin, SpaceX ou encore RocketLab pour les plus connus.
Une équipe a été chargée d'évaluer les études, puis de recommander une architecture principale comprenant une estimation des coûts et un calendrier associé. Au terme de plusieurs mois d’échanges, deux options ont été retenues et annoncées cette semaine par le patron de la NASA.
La première option s'appuiera sur des systèmes d'entrée, de descente et d'atterrissage qui ont fait leur preuve, à savoir la méthode de la grue aérienne Skycrane, démontrée avec les missions Curiosity et Perseverance mais dans une version agrandie de 20 %. Le coût estimé est compris entre 6,6 et 7,7 milliards de dollars.
La seconde option s’appuiera sur l'utilisation de nouvelles capacités commerciales pour acheminer l'atterrisseur à la surface de Mars. L’estimation chiffrée d’un tel scénario serait comprise 5,8 à 7,1 milliards de dollars. SpaceX et Blue Origin ont été spécialement mentionnées comme étant une alternative à la première option. SpaceX avait proposé son Starship en cours de développement tandis que Blue Origin s’appuierait sur une version martienne de son atterrisseur lunaire Blue Moon.
Que ce soit l’une ou l’autre option, toutes deux nécessitera l’utilisation d’une version plus petite du Mars Ascent Vehicle pour repartir de la planète Mars. Les panneaux solaires, envisagés dans les scénarios élaborés jusqu’à présent seraient remplacés par un système d'alimentation à radio-isotopes capable de fournir de l'électricité et de la chaleur pendant la saison des tempêtes de poussière sur Mars, ce qui permettra de réduire la complexité de la mission.
Le système de chargement des tubes d’échantillons doit être revu de façon à simplifier la mise en œuvre de la protection planétaire arrière en éliminant l'accumulation de poussière à l'extérieur du conteneur d'échantillons. Le dernier scénario en date parle de 30 tubes qui pourraient être récupérés.
Le rôle de l’ESA ne change pas puisque l’agence spatiale européenne participera au projet en fournissant le véhicule ERO (Earth Return Orbiter) composé d’un système de capture, de confinement et de retour sur Terre. Outre la mission de rendez-vous et de retour, ERO fournira une couverture de communication Mars-Terre essentielle pour le rover Persévérance de la NASA et l'atterrisseur Sample Retrieval Lander qui livrera les échantillons martiens.
La décision finale devrait être prise dans les prochains mois par Jared Isaacman, le nouveau patron de la NASA, qui entrera en fonction après l’inauguration de la nouvelle administration américaine le 20 janvier. D’ici là, l’agence spatiale américaine va étudier de près les différentes options d’ingénierie qui s’offrent à elle dans le cas où l’option commerciale serait celle retenue.
Les derniers scénarios élaborés envisagent un retour des échantillons pour début 2035.
Sources
