Tianwen-1 : la Chine a posé son rover Zhurong sur Mars !

Après l’Union soviétique et les États-Unis, la Chine parvient à poser un rover à la surface de la planète Mars avec sa mission Tianwen-1. Le pays enchaine les succès dans sa conquête spatiale (sur la Lune et avec sa propre Station spatiale), même si des institutions s’inquiètent des retombés du premier étage d’un de ses lanceurs.

L’été 2020 été très chargé pour les missions spatiales. Profitant d’une fenêtre de tir favorable pour se rendre sur Mars (qui tous les deux ans environ), plusieurs nations se sont lancées dans l’aventure. Les Américains évidemment avec Mars 2020, mais aussi les Émirats arabes unis avec la sonde Al-Amal et donc les Chinois. L’Europe devait se joindre aux réjouissances avec ExoMars, mais la mission a été décalée à 2022 (au lieu de 2018).

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La capsule chinoise Tianwen-1 a ainsi décollé le 23 juillet 2020 depuis le centre spatial de Wenchang sur l'île de Hainan, à bord d’une fusée Longue Marche 5. Contrairement à la version « 5B », elle dispose d’un second étage et ne soulève pas de risque particulier concernant la chute  du premier étage.

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La sonde – comprenant un orbiteur, un atterrisseur et un rover – s’est insérée en orbite martienne en février. Après des mois de repérage, elle largue finalement son chargement le 15 mars. L’atterrisseur se pose sans encombre, selon les autorités locales, dans une région relativement plate dans le sud d'Utopia Planitia (qui se trouve dans l’hémisphère nord). Tianwen-1 se trouve donc dans la même région que le module Viking 2, arrivé sur Mars en 1976.

La Chine est sur Mars !

Le nom Tianwen-1 correspond en fait à l’atterrisseur, qui abrite en son sein le rover Zhurong (ils ont fait la descente ensemble). Ce dernier doit son nom au dieu du feu dans la mythologie chinoise et fait « écho au nom chinois de la planète rouge, Huoxing (planète de feu en chinois) », rappelle l’agence de presse chinoise Xihuanet.

Dans une envolée lyrique, Wu Yanhua (vice-chef de l'Administration nationale de l'espace de Chine) explique que « littéralement, Zhu (signifiant "souhait" en chinois) exprime les meilleurs vœux pour l'exploration de l'univers par l'humanité. Rong (signifiant intégration et coopération en chinois) reflète la vision chinoise de l'utilisation pacifique de l'espace et de la construction d'une communauté de destin pour l'humanité ».

Une déclaration qui n’engage que ceux qui y croient, d’autant que la Chine n’est pas spécialement connue pour son ouverture sur le monde et son utilisation « pacifique » de l’espace. La Chine, avec les États-Unis, la Russie et l’Inde, a ainsi déjà démontré qu’elle pouvait détruire un satellite en plein vol avec un missile envoyé depuis la Terre.

Nous avons un autre exemple récent avec la fusée Longue Marche 5B : le retour incontrôlé du premier étage ne semble poser aucun problème aux responsables. S’il avait statistiquement plus de chances de tomber dans l’eau (ce fut le cas), tout risque n’était pas écarté pendant les quelques jours de flottement dans l’espace. 

Récit de la descente 

L’agence de presse chinoise décrit en détail les étapes de cette descente historique :

« Aux premières heures de samedi, la sonde a commencé à descendre de son orbite de stationnement et la capsule d'entrée contenant l'atterrisseur et le rover s'est séparée de l'orbiteur vers 4h00. Après avoir volé pendant environ trois heures, la capsule d'entrée s'est élancée vers la planète rouge et est entrée dans l'atmosphère de Mars à une altitude de 125 km, initiant ainsi la phase la plus risquée de toute la mission.

Tout d'abord, la forme aérodynamique spécialement conçue de la capsule d'entrée a ralenti avec le frottement de l'atmosphère martienne. Lorsque la vitesse de la sonde a été abaissée de 4,8 km/s [17 280 km/h, ndlr] à environ 460 m/s [1 656 km/h, ndlr], un énorme parachute couvrant une superficie d'environ 200 mètres carrés a été déployé pour continuer à réduire la vitesse à moins de 100 m/s [360 km/h, ndlr].

Le parachute et le bouclier extérieur de la sonde ont ensuite été largués, exposant l'atterrisseur et le rover, et la rétrofusée de l'atterrisseur a été tirée pour ralentir encore plus la vitesse de la sonde jusqu'à presque zéro ».

Lorsqu’elle se trouvait encore à une centaine de mètres d’altitude, la sonde planait afin de cartographier l’espace en dessous et trouver la zone la plus propice pour un atterrissage. « Elle a choisi une zone relativement plate et est descendue lentement, atterrissant en toute sécurité avec ses quatre amortisseurs », explique Xihuanet.

Le premier essai en solo est un succès

Comme les autres missions martiennes, la descente de près de neuf minutes a été réalisée de manière entièrement autonome, sans intervention du centre de contrôle au sol. La planète est de toute façon si loin qu’un signal mettrait environ 18 minutes à faire le voyage… et autant de temps à revenir.

Ce succès est l’occasion pour la Chine de s’autocongratuler : « la Chine est devenue la première nation à réussir à faire atterrir un engin spatial sur Mars lors de sa première tentative ». Il faut néanmoins nuancer sur un point : le pays avait déjà tenté le voyage vers Mars en 2011, lors d’une mission commune avec la Russie. 

Il s’agissait à l’époque de la sonde Yinghuo 1, qui avait décollé à bord d’une fusée Zenit-2M en même temps que la mission russe Phobos-Grunt (qui était la charge principale). Lancée en novembre 2011, la mission n’a pas été capable de rejoindre son orbite de transit vers Mars ; elle a fini sa course en janvier 2012 dans l’océan Pacifique. Yinghuo 1 n’a donc jamais eu l’occasion de rejoindre la planète rouge.

Pour cette mission, l'Administration spatiale nationale de Chine précise néanmoins avoir « coopéré avec des organisations spatiales internationales comme l'Agence spatiale européenne et les agences spatiales nationales d'Argentine, de France et d'Autriche ».

On attend les premiers tours de roue du rover 

Quoi qu’il en soit, Zhurong doit maintenant quitter le cocon de son atterrisseur pour aller vivre sa vie sur la planète. Posé sur la plateforme, il descendra sur le sol grâce à des rails. Sa mission d’exploration scientifique est prévue pour durer « au moins 90 jours martiens (environ trois mois sur Terre) ». Une durée qui peut sembler courte, mais en fonction des résultats les missions peuvent être prolongées pendant des mois voire des années. 

Les attentes des scientifiques chinois sont nombreuses : « Il étudiera la structure géologique de Mars, les caractéristiques du sol, sa répartition de la glace à la surface, sa composition des matériaux, son climat et son environnement, ainsi que son champ physique et sa structure interne ».

Le rover est évidemment bardé de divers capteurs : deux caméras sur sa « tête », des magnétomètres, anémomètre, des sondes de pression et de température, une caméra multispectrale pour l’analyse des roches, des radars, etc. 

1971 et 1997 : deux dates historiques pour Mars 

L’exploration martienne remonte à plusieurs dizaines d’années déjà. Le premier à se poser sur la surface de la planète était un module de l’Union soviétique de l’époque. C’était en 1971 avec les missions Mars 2 et 3. La première s’est crachée au sol, mais la seconde était parvenue à communiquer pendant une poignée de secondes. 

Les États-Unis sont arrivés quelques années plus tard, en 1976 avec les atterrisseurs Viking 1 et 2. Deux missions réalisées avec succès. Les contacts avec la Terre ont duré jusqu’au début des années 80. Il faudra attendre 1997 et la mission Pathfinder pour que le premier rover – Sojourner – fasse quelques tours de roue sur place.

Depuis, les rovers américains se sont multipliés avec Spirit, Opportunity, Curiosity et plus récemment Perseverance. L’Europe a bien tenté une mission du genre avec ExoMars 2016, mais Schiaparelli s’est écrasé comme une crêpe à la surface de la planète. L’orbiteur Trace Gas Orbiter (TGO) d’ExoMars 2016 continue pour sa part sa mission d’observation autour de la planète.

La Chine a déjà les yeux tournés vers l’avenir : elle a « élaboré des projets d'avenir encore plus audacieux, notamment une mission de retour d'échantillons martiens et rendre visite à Jupiter dans les années 2030 ».