Le nouveau rover martien de la NASA lancera un petit hélicoptère

Le rover Perseverance sera lancé en juillet, avec pour objectif de faire voler le premier drone hélicoptère sur Mars.

Le prochain rover Perseverance de la NASA trouvera probablement des signes de vie sur Mars – à condition que des signes de vie soient présents.

Le rover, qui doit être lancé fin juillet depuis le Centre spatial Kennedy, en Floride, est conçu pour forer à travers les roches du lit d’un ancien lac martien afin de rechercher des biosignatures, d’étudier l’oxygène dans l’atmosphère et de recueillir des échantillons de sol qui pourraient être renvoyés sur Terre.

Cependant, pour accomplir sa mission, le rover Perseverance porte un atout : un petit hélicoptère autonome boulonné à son train d’atterrissage, selon la NASA.

Si tout se passe bien, le drone – appelé Ingenuity – effectuera le premier vol motorisé sur une autre planète.

Un rover martien lacera un hélicoptère

Si piloter un drone sur une planète essentiellement stérile semble facile, il a été particulièrement difficile pour les ingénieurs de construire une machine répondant aux spécifications uniques de la mission. Avec 1 % de l’atmosphère terrestre, l’atmosphère de Mars est un cauchemar pour l’ingéniosité. De plus, la température peut descendre jusqu’à -100 degrés Celsius sur le site d’atterrissage.

Conception artistique d’Ingenuity à la surface de Mars. Des rotors jumeaux reposent sous sa cellule solaire. Source : JPL-Caltech / NASA

Le plan de vol de la planète rouge d’Ingenuity

Si nous imaginons une brise sur la Terre, il est logique qu’un hélicoptère puisse faire tourner des rotors assez vite pour le faire descendre, en se propulsant vers le haut. « Imaginez maintenant avoir 1 % de cette force à mordre ou à agripper pour le soulèvement et le contrôle », a déclaré Theodore Tzanetos, chef de vol pour le projet au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, à Pasadena, en Californie, dans la revue Spectrum.

Avec un tel air, les hélicoptères conventionnels tomberaient plus vite qu’une feuille d’arbre (en supposant que la Terre et Mars aient la même gravité, ce qui n’est pas le cas).

Perseverance et Ingenuity doivent atterrir dans un cratère appelé Jezero le 18 février 2021. Environ 60 jours après le début de sa mission, le rover placera le drone au sol, à une centaine de mètres de distance, et le regardera décoller.

Caractéristiques de Perseverance

De la taille d’une voiture, Perseverance a une masse de 1 025 kilogrammes. Le drone pèse 1,8 kg, avec un fuselage de la taille d’une boîte de mouchoirs. Son ingéniosité réside dans ses deux rotors en fibre de carbone qui se superposent et tournent en sens inverse à environ 2 400 tr/min, soit cinq fois plus vite que la plupart des hélicoptères sur Terre.

Si les rotors tournaient plus lentement, le véhicule ne pourrait pas décoller. Plus vite, les bords extérieurs des rotors approcheraient une vitesse supersonique, ce qui pourrait créer des ondes de choc et des turbulences – ce qui détruirait presque toute la capacité de stabilisation du drone.

Démonstration d’un drone martien

En somme, Ingenuity est une démonstration de technologie sophistiquée. Les responsables de mission espèrent effectuer cinq vols sur une période de 30 jours. Aucun de ces vols ne devrait durer plus de 90 secondes, ni dépasser 10 mètres de hauteur, ni avoir une distance de plus de 300 mètres par rapport à la position de décollage.

« Il est peut-être un peu moins maniable qu’un drone sur Terre », a déclaré Josh Ravich, responsable du projet de génie mécanique au JPL. « Mais il doit survivre au lancement de la fusée depuis la Terre, au vol de la Terre vers Mars, à l’entrée, la descente et l’atterrissage sur la surface martienne, et aux nuits froides qui y règnent. »

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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche