Une illustration représente la fusée Mars Ascent Vehicle lançant des échantillons de roches de la planète rouge dans l’espace pour un éventuel retour sur Terre. Image gracieuseté de la NASA
25 avril (UPI) — Une mission cruciale de la NASA dans la recherche de la vie au-delà de la Terre, Mars Sample Return, est en difficulté. Son budget est passé de 5 milliards de dollars à plus de 11 milliards de dollars, et la date de retour de l’échantillon pourrait passer de la fin de cette décennie à 2040.
La mission serait la première à tenter de ramener des échantillons de roches de Mars sur Terre afin que les scientifiques puissent les analyser à la recherche de signes de vie passée.
L’administrateur de la NASA, Bill Nelson, a déclaré lors d’une conférence de presse le 15 avril que la mission telle qu’elle est actuellement conçue est trop coûteuse et trop lente. La NASA a donné un mois aux entreprises privées pour soumettre des propositions visant à rapatrier les échantillons de manière plus rapide et plus abordable.
En tant qu’astronome qui étudie la cosmologie et qui a écrit un livre sur les premières missions vers Mars, j’ai regardé se dérouler la saga des retours d’échantillons. Mars est l’endroit le plus proche et le meilleur pour rechercher la vie au-delà de la Terre, et si cette ambitieuse mission de la NASA échouait, les scientifiques perdraient leur chance d’en apprendre davantage sur la planète rouge.
L’habitabilité de Mars
Les premières missions de la NASA à atteindre la surface de Mars en 1976 ont révélé que la planète était un désert glacial, inhabitable sans une atmosphère épaisse pour protéger la vie des rayons ultraviolets du Soleil. Mais des études menées au cours de la dernière décennie suggèrent que la planète aurait pu être beaucoup plus chaude et humide il y a plusieurs milliards d’années.
Les rovers Curiosity et Perseverance ont chacun montré que l’environnement primitif de la planète était propice à la vie microbienne.
Ils ont découvert les éléments chimiques constitutifs de la vie et les traces d’eau de surface dans un passé lointain. Curiosity, qui a atterri sur Mars en 2012, est toujours actif ; son jumeau, Perseverance, qui a atterri sur Mars en 2021, jouera un rôle crucial dans la mission de retour d’échantillons.
Pourquoi les astronomes veulent des échantillons de Mars
La première fois que la NASA a recherché la vie dans une roche martienne, c’était en 1996. Les scientifiques affirmaient avoir découvert des fossiles microscopiques de bactéries dans la météorite martienne ALH84001. Cette météorite est un morceau de Mars qui a atterri en Antarctique il y a 13 000 ans et a été récupéré en 1984. Les scientifiques ne sont pas d’accord sur la question de savoir si la météorite a réellement abrité des éléments biologiques, et aujourd’hui, la plupart des scientifiques s’accordent sur le fait qu’il n’y a pas suffisamment de preuves pour affirmer que la roche contient des fossiles.
Plusieurs centaines de météorites martiennes ont été découvertes sur Terre au cours des 40 dernières années. Il s’agit d’échantillons gratuits tombés sur Terre. Même s’il peut sembler intuitif de les étudier, les scientifiques ne peuvent pas dire d’où proviennent ces météorites sur Mars. En outre, ils ont été projetés hors de la surface de la planète par des impacts, et ces événements violents auraient pu facilement détruire ou altérer des preuves subtiles de la vie dans la roche.
Rien ne remplace le fait de rapporter des échantillons d’une région connue pour avoir été hospitalière à la vie dans le passé. En conséquence, l’agence est confrontée à un prix de 700 millions de dollars l’once, ce qui fait de ces échantillons le matériau le plus cher jamais collecté.
Une mission passionnante et complexe
Ramener les roches de Mars sur Terre est la mission la plus difficile jamais tentée par la NASA, et la première étape a déjà commencé.
Perseverance a collecté plus de deux douzaines d’échantillons de roches et de sol et les a déposés sur le fond du cratère Jezero, une région qui était probablement autrefois inondée d’eau et aurait pu abriter la vie. Le rover insère les échantillons dans des récipients de la taille d’un tube à essai. Une fois que le rover aura rempli tous les tubes d’échantillons, il les rassemblera et les amènera à l’endroit où atterrira l’atterrisseur de récupération d’échantillons de la NASA. Le Sample Retrieval Lander comprend une fusée pour mettre les échantillons en orbite autour de Mars.
L’Agence spatiale européenne a conçu un Earth Return Orbiter, qui rencontrera la fusée en orbite et capturera le conteneur d’échantillons de la taille d’un ballon de basket. Les échantillons seront ensuite automatiquement scellés dans un système de bioconfinement et transférés vers une capsule d’entrée terrestre, qui fait partie du Earth Return Orbiter. Après le long voyage de retour, la capsule d’entrée sera parachutée à la surface de la Terre.
La chorégraphie complexe de cette mission, qui implique un rover, un atterrisseur, une fusée, un orbiteur et la coordination de deux agences spatiales, est sans précédent. C’est la cause de l’explosion du budget et des longs délais.
Le retour d’échantillon fait sauter la banque
Mars Sample Return a fait un trou dans le budget de la NASA, ce qui menace d’autres missions qui ont besoin de financement.
Le centre de la NASA derrière la mission, le Jet Propulsion Laboratory, vient de licencier plus de 500 employés. Il est probable que le budget de Mars Sample Return soit en partie à l’origine de ces licenciements, mais ils sont également dus au fait que le Jet Propulsion Laboratory avait une assiette trop remplie de missions planétaires et subissait des coupes budgétaires.
Au cours de l’année écoulée, un rapport d’un comité d’examen indépendant et un rapport du Bureau de l’inspecteur général de la NASA ont soulevé de profondes inquiétudes quant à la viabilité de la mission de retour d’échantillons. Ces rapports décrivaient la conception de la mission comme étant trop complexe et soulignaient des problèmes tels que l’inflation, les problèmes de chaîne d’approvisionnement et les estimations irréalistes des coûts et des délais.
La NASA ressent également la pression du Congrès. Pour l’exercice 2024, la commission sénatoriale des crédits a réduit le budget scientifique planétaire de la NASA de plus d’un demi-billion de dollars. Si la NASA ne parvient pas à maîtriser les coûts, la mission pourrait même être annulée.
Penser hors de la boîte
Face à ces défis, la NASA a lancé un appel à des conceptions innovantes auprès du secteur privé, dans le but de réduire le coût et la complexité de la mission. Les propositions doivent être soumises avant le 17 mai, ce qui constitue un délai extrêmement serré pour un effort de conception aussi ambitieux. Et il sera difficile pour les entreprises privées d’améliorer le plan que les experts du Jet Propulsion Laboratory ont mis plus d’une décennie à élaborer.
Un acteur potentiel important dans cette situation est la société spatiale commerciale SpaceX. La NASA s’associe déjà à SpaceX pour le retour de l’Amérique sur la Lune. Pour la mission Artemis III, SpaceX tentera de faire atterrir des humains sur la Lune pour la première fois depuis plus de 50 ans.
Cependant, l’énorme fusée Starship que SpaceX utilisera pour Artemis n’a effectué que trois vols d’essai et a besoin de beaucoup plus de développement avant que la NASA ne lui confie une cargaison humaine.
En principe, une fusée Starship pourrait ramener une importante charge utile de roches martiennes en une seule mission de deux ans et à un coût bien inférieur. Mais Starship comporte de grands risques et incertitudes. Il n’est pas clair si cette fusée pourrait renvoyer les échantillons déjà collectés par Perseverance.
Starship utilise une rampe de lancement et il faudrait le ravitailler pour un voyage de retour. Mais il n’y a pas de rampe de lancement ni de station de ravitaillement au cratère Jezero. Starship est conçu pour transporter des personnes, mais si les astronautes se rendent sur Mars pour collecter des échantillons, SpaceX aura besoin d’une fusée Starship encore plus grosse que celle testée jusqu’à présent.
L’envoi d’astronautes comporte également des risques et des coûts supplémentaires, et une stratégie d’utilisation de personnes pourrait s’avérer plus compliquée que le plan actuel de la NASA.
Face à toutes ces pressions et contraintes, la NASA a choisi de voir si le secteur privé pouvait trouver une solution gagnante. Nous connaîtrons la réponse le mois prochain.
Chris Impey est un éminent professeur d’astronomie à l’Université de l’Arizona. Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lisez l’article original.
