17 Janvier 2024

Mission

Objectifs scientifiques

La mission Martian Moons Exploration doit répondre à deux objectifs scientifiques :

  • Déterminer l’origine des lunes de Mars et le processus de formation des planètes au sein du Système solaire.
  • Préciser les processus d’évolution du système martien (Mars, Phobos et Deimos)

De petites tailles, Phobos et Deimos pourraient être des astéroïdes capturés par le champ gravitationnel de Mars après une lente dérive hors de la ceinture principale d’astéroïdes. Si c’est le cas, elles seraient de véritables capsules temporelles pouvant expliquer l’apparition de l’eau sur les planètes telluriques du Système solaire. Alternativement, ces lunes pourraient être issues d’un impact géant avec la jeune planète Mars. Ce qui ferait de Phobos et Deimos des témoins directs de cette collision, étant constituées de fragments de l’objet impactant et de Mars. En étudiant de près ces petits corps, et en ramenant des échantillons, la mission tentera d’apporter des éléments de réponse définitifs pour l’une ou l’autre hypothèse.

Le retour sur Terre de plus de 10 grammes d’échantillons de Phobos, et donc appartenant à l’histoire du système martien sera également une étape technologique importante. À la fois pour la technique d’extraction, mais aussi pour le profil de la mission elle-même, préfigurant de potentielles aventures habitées vers Phobos et Deimos. Dans ce cadre, la sonde va mesurer les radiations de l’environnement martien durant toute la durée de sa mission : leur impact est un obstacle potentiel important pour l’exploration future.

Phobos, la plus grande des deux lunes de Mars. Le « N » indique le Pôle Nord.
Crédits : ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA IGO 3.0

Mission

La sonde Martian Moons Exploration décollera depuis la base de Tanegashima (Japon) en août 2026, grâce à un lanceur H-3. Avec ExoMars TGO, elle sera seulement la deuxième mission de plus de trois tonnes jamais envoyée vers Mars. Son voyage durera presque un an, et son insertion en orbite de la planète rouge est prévu en juillet 2027 : la sonde profitera pour son transport d’un module de propulsion spécifique. Ce dernier sera éjecté avant les opérations scientifiques.

La mission MMX passera 3 années dans le système planétaire martien. Elle étudiera d’abord Phobos, qui est sa cible principale, avec des objectifs progressifs. D’abord, des observations en quasi-orbite de la plus imposante des 2 lunes de Mars (23 km de rayon moyen) et l’étude de sa surface grâce aux instruments embarqués. En parallèle de cette phase, l’équipe scientifique MMX choisira 1 (ou 2) zone propice au futur atterrissage de MMX, en vue de la collecte d’échantillons de Phobos par la sonde, le cœur de cette mission. Lors d’une des répétitions générales de cette manœuvre, au cours d’une descente à environ 100 m de la surface, le petit rover franco-allemand de la mission s’éjectera et commencera sa mission prévue pour 100 jours (durée nominale) sur Phobos

La récolte d’échantillons au sol, même si elle bénéficie des retours d’expérience japonais des 2 missions Hayabusa sur des astéroïdes, utilisera une technique différente. La sonde MMX a pour objectif de se poser une heure à la surface pour creuser avec un tube évidé à environ 2 cm sous la surface, et d’emmagasiner au moins 10 grammes de matière avant de redécoller vers l’orbite. Il s’agira d’une des dernières opérations menées pour l’étude de Phobos, avant le départ de la sonde vers la seconde lune de Mars, Deimos.

La petite lune Deimos, vue par la sonde européenne Mars Express
Crédits ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA IGO 3.0

La sonde MMX observera Deimos (12 km de rayon moyen) à distance, lors d’une série de survols planifiés pour étudier avec précision la composition de sa surface et l’origine de sa formation. Elle ne s’y posera pas et restera à distance de sécurité jusqu’au mois de juillet 2030. La sonde se scindera alors en 2, et le module de retour allumera son moteur pour se diriger vers la Terre. Il l’atteindra en juin 2031, et larguera à cette occasion une capsule, spécialement équipée pour traverser l’atmosphère terrestre. Cette dernière se posera dans le désert en Australie, avant d’être rapatriée à Sagamihara (Japon) pour l’étude des premiers échantillons du système martien.

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