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Viser Mars pour atteindre les étoiles

L'Europe part à son tour à la conquête de Mars

Publié le 11 mars 2016
Le 14 mars prochain, une fusée russe avec à son bord la sonde européenne TGO et le module d'atterrissage Schiaparelli décollera de Baïkonour en direction de la surface martienne. En 2011, c'était la NASA qui envoyait le rover Curiosity dans le cadre de la mission Mars Science Laboratory.
Olivier Sanguy
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Olivier Sanguy est spécialiste de l’astronautique et rédacteur en chef du site d’actualités spatiales de la Cité de l’espace à Toulouse.
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Jacques Villain
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Jacques Villain est ingénieur, spécialiste de l'histoire de la conquête spatiale, membre de l'Académie de l'Air et de l'Espace.Il est l'auteur de Irons-nous vraiment un jour sur Mars ? (Vuibert, février 2011) 
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Le 14 mars prochain, une fusée russe avec à son bord la sonde européenne TGO et le module d'atterrissage Schiaparelli décollera de Baïkonour en direction de la surface martienne. En 2011, c'était la NASA qui envoyait le rover Curiosity dans le cadre de la mission Mars Science Laboratory.

Atlantico : La multiplication des missions sur un même thème par les différentes agences spatiales, en l'occurrence la NASA et l'ESA, sert-elle vraiment la science ? A quel niveau une compétition entre-elles pourrait-elle se situer ?

Olivier Sanguy : Ce n’est un secret pour personne que Mars est la planète la plus visitée par des sondes. Cela s’explique par l’énorme potentiel scientifique de cette destination. La planète rouge est "figée" depuis environ 3 milliards d’années et ainsi elle peut nous apprendre beaucoup de choses sur la formation des planètes et éventuellement l’apparition de la vie. Rappelons qu’avec Curiosity on a eu une confirmation que Mars a été habitable, ce qui ne veut pas dire habitée ! On pense ici à des micro-organismes simples comme des microbes. La multiplication des missions s’explique par le fait que, même si une sonde pèse plusieurs tonnes au décollage, elle n’emporte que quelques centaines de kilos d’instruments scientifiques. Le spatial est une discipline exigeante et les impératifs techniques (panneaux solaires pour l’électricité, ordinateurs de bord, structure porteuse de la sonde mais surtout la masse du carburant nécessaire pour freiner une fois arrivé à destination sans quoi on frôle la planète !) expliquent pourquoi on n’envoie que quelques centaines de kilos d’instruments scientifiques à chaque fois. Il faut donc faire des choix. Il y a ainsi eu des sondes plutôt spécialisées dans la cartographie photo ou radar de Mars et d’autres plus tournées vers l’analyse de son atmosphère. De plus, l’évolution technologique justifie d’envoyer à nouveau des instruments similaires mais plus performants qui feront progresser notre connaissance de la planète. Enfin, les résultats des missions passées influent sur ce qu’on va faire dans le futur. Par exemple, la sonde Mars Express de l’ESA (Agence Spatiale Européenne) qui tourne autour de Mars depuis fin 2003 a détecté du méthane dans l’atmosphère. Le méthane peut avoir une origine géologique, par exemple issu d’un volcanisme martien résiduel, ou être émis par des bactéries ! Le TGO que vous évoquez va chercher à analyser avec une précision inédite à ce jour l’atmosphère martienne pour confirmer la présence du méthane et même déterminer si son origine est plutôt géologique ou biologique. TGO veut d’ailleurs dire Trace Gas Orbiter, soit un orbiteur dédié aux gaz qui n’existent que sous forme de traces (moins de 1% de la composition de l’atmosphère).

On voit donc se dessiner une complémentarité scientifique où la succession des missions tient des comptes des enseignements des précédentes et où les scientifiques parient sur le fait que des instruments plus efficaces fourniront des indices non-détectés jusque-là. Cela n’empêche pas en effet une sorte de compétition ou émulation entre les pays et leurs agences. Ce qu’il faut savoir, c’est qu’une sonde ramène des quantités de données qu’il faut analyser. Cet aspect moins connu du spatial fournit du travail à des laboratoires, instituts et universités qui forment un tissu indispensable à une civilisation technologique comme la nôtre. Et étant donné qu’on n’est jamais mieux servi que par soi-même, étudier les données d’une sonde qu’on a fabriquée maximise les nombreux retours économiques d’une mission d’exploration.

Jacques Villain : TGO n'a pas tout à fait le même rôle que Curiosity puisque sa mission principale consiste à analyser les gaz dans l'atmosphère martienne. TGO restera sur orbite martienne pendant plusieurs années alors que Curiosity s'est posé sur le sol martien et s'y est déplacé.

Quant à l'atterrisseur Schiaparelli, il s'agit essentiellement de tester un atterrisseur martien. Sa durée de vie serait de 4 jours. Il n'est pas prévu qu'il analyse le sol martien.

On ne peut pas dire que les Européens font concurrence aux Américains sur cette mission. Par contre, les résultats de cette mission seront rendus publics et donc partagés avec l'ensemble de la communauté spatiale internationale.

Les pays émergents sur le plan économique se focalisent quant à eux sur l'exploration lunaire (Luna-Glob pour la Russie qui ambitionne d'envoyer des orbiteurs et des robots sur la lune en 2018 ; comme la Chine ; et la mission indienne Chandrayaan-2 qui consiste à envoyer un orbiteur et un rover pour étudier le sol lunaire). Pour quelles raisons les Occidentaux préfèrent-ils les orbites lointaines du système solaire plutôt que la lune ?

Olivier Sanguy : Croyez-vous vraiment que les pays que vous citez ne visent que la Lune ? En apparence certes, car la Lune est plus facile à atteindre que Mars. Mais la Russie a tenté de lancer une ambitieuse sonde martienne en 2011 : c’était Phobos-Grunt qui n’a hélas jamais quitté l’orbite terrestre et a fini par s’écraser dans l’océan Pacifique. Plusieurs pays, dont la France, avaient fourni des instruments. La Chine était aussi un "passager" de cette mission avec un petit satellite baptisé Ynighuo 1. Malgré cette déconvenue, la Chine n’a pas abandonné Mars : plusieurs annonces montrent qu’elle prépare une sonde autour de cette planète et même un atterrisseeur avec pourquoi pas un rover ! L’Inde de son côté a envoyé fin 2013 sa première sonde martienne : MOM (Mars Orbiter Mission) ou Mangalyaan. Depuis septembre 2014, MOM est sur orbite autour de la planète rouge et signe un succès incontestable pour l’ISRO, l’agence spatiale indienne.

Après, les ambitions martiennes ou lunaires des agences dépendent de choix stratégiques et économiques. Les budgets n’étant pas extensibles à l’infini, des priorités scientifiques sont décidées et certaines missions passent et d’autres non.

Jacques Villain : Pour les nouveaux arrivants dans l'exploration du système solaire, il est normal que la Lune soit choisie comme premier objectif. C'était le cas de l'URSS et des Etats-Unis puis du Japon et de l'Europe naguère. Les risques et les coûts sont moins grands. Et cela demande une moins grande maitrise que pour Mars ou les planètes plus lointaines. Il est vrai qu'après Apollo la NASA n'a pas porté grand intérêt à la Lune. En 2004, Bush l'avait remise au goût du jour avec le programme Constellation mais Obama a arrêté ce programme. Il faut dire aussi que pour les ingénieurs et les astronomes, Mars est d'un plus grand intérêt.

Les principaux défenseurs de ces coûteuses missions avancent entre autres arguments la nécessité de préserver notre "souveraineté". Qu'est-ce que cela signifie concrètement ? Et comment les enjeux géopolitiques orientent-ils les programmes spatiaux des Etats ?

Olivier Sanguy : Spatial et souveraineté vont souvent de pair. Si l’Europe n’avait pas Ariane 5, elle devrait demander aux USA, la Russie ou la Chine par exemple de lui lancer ses satellites. Et ces pays auraient alors un droit de veto de fait s’ils ne voulaient pas nous lancer nos satellites-espions, ou même nos satellites de télécommunications afin de ne pas favoriser la concurrence. Le programme Ariane est né du fait qu’un satellite de télécommunications européen (Symphonie) n’a été lancé par les USA qu’à la condition que nous ne l’exploitions pas de façon commerciale ! Les USA faisaient alors du protectionnisme. En Europe, les politiques ont du coup compris tout l’intérêt de l’indépendance spatiale. On dit d’ailleurs souvent qu’un lanceur est un vecteur de souveraineté. Il en va un peu de même avec la science et c’est ce que j’expliquais plus haut. Maintenant, permettez-moi de tordre le cou à l’idée reçue que vous exprimez avec "coûteuses missions". Non, le spatial n’est pas cher étant donné ce qu’il apporte. La NASA américaine s’impose comme le plus gros budget pour une agence spatiale civile, environ 20 milliards de dollars annuels. C’est beaucoup, mais considérablement moins que les 400 milliards de dollars du Pentagone ou les dépenses sociales et médicales. Et il est normal que ces dépenses soient prioritaires. La NASA ne représente que 1% du budget fédéral de l’État américain. L’Agence Spatiale Européenne représente environ 5 milliards d’euros annuels. N’oublions pas que lorsqu’on dit que la mission de l’ESA Rosetta (exploration de la comète 67P) a coûté 1 milliard, nous parlons d’un budget étalé sur une vingtaine d’années et partagé entre plusieurs pays qui ont eu de juteuses retombées économiques avec les contrats de fabrication de la sonde, etc. Cet argent a été dépensé en salaires et donc en emplois ! Et il a irrigué notre excellence technique. On constate donc que le spatial est un investissement d’avenir tout en apportant des retombées économiques concrètes. Sans oublier les applications comme la météo, le GPS, etc.

Jacques Villain : L'espace est toujours un lieu de prestige pour les nations comme l'arme nucléaire. Un pays n'a pas le même poids dans la communauté internationale s'il a ou n'a pas ces deux cordes à son arc. On le voit actuellement avec la Corée du Nord qui, si elle n'avait pas ces deux cordes à son arc, n'existerait pas internationalement.

Plusieurs entreprises occidentales, à l'instar de Google Lunar Express, s'intéressent au satellite de la Terre. Après des dizaines de missions d'exploration, que reste-t-il à y découvrir ?

Olivier Sanguy : Pauvre Lune ! On la présente parfois comme un territoire intégralement exploré. On y a marché, on a ramené des échantillons, et hop ça suffit ! La surface de la Lune représente la même superficie que l’intégralité de l’Afrique. Et je ne pense pas qu’on prétendrait avoir exploré l’Afrique si on n’y avait envoyé que quelques robots et 12 explorateurs… L’uniformité de la Lune est de plus trompeuse. La face cachée est différente de celle qui est toujours tournée vers nous, les pôles abritent de la glace d’eau dans certaines zones de cratères constamment à l’ombre. Son étude est, comme Mars, une clé essentielle pour comprendre la formation du système solaire et donc de notre propre planète. C’est aussi un terrain de défis technologiques susceptibles de dynamiser nos filières universitaires et de recherche. Google n’est pas une entreprise philanthropique, même si elle fait du mécénat. Le fait qu’elle s’intéresse à la Lune via son concours montre qu’elle a compris le potentiel de dynamisation technologique et scientifique qui se cache derrière l’exploration lunaire.

Jacques Villain : Nous ne connaissons aujourd'hui que 14 % de la surface lunaire, surtout les régions équatoriales. La présence d'eau possible au pôle sud avait motivé le programme Constellation. Les ressources lunaires sont encore mal connues et notamment l'hélium-3 présente dans le régolite. Il reste encore bien des choses à découvrir. Question de priorité avec Mars et autres missions dans un budget par définition limité.

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