Explorer la planète Mars : Maintenant possible grâce au nucléaire

septembre 2015

Trois années après son arrivée sur Mars, le rover Curiosity ne montre pas de signes d’usure. De la taille d’un VUS, les rovers ont pavé la voie aux découvertes scientifiques sur la planète rouge en prenant des photos et en recueillant des données. Depuis 2012, la mission des rovers se poursuit grâce à l’énergie nucléaire.

« Les versions antérieures du rover étaient propulsées par l’énergie solaire et avaient une durée de vie limitée, mais le passage au nucléaire leur a donné un nouveau souffle, » de dire le Dr. Ashwin Vasavada, un scientifique chevronné faisant partie d’une équipe de 500 experts qui sont les yeux et les oreilles des missions du rover sur Terre.

« Avec le temps, la poussière s’amassait sur les panneaux solaires et il n’existe aucune façon de les nettoyer, » déclare Vasavada. « Vous ne pouvez pas apporter d’eau. C’est pourquoi nous avons dû faire appel à une source d’alimentation plus durable et plus fiable afin de contrer ce risque. »

Curiosity transporte à son bord près de cinq kilogrammes de combustible nucléaire. La désintégration du plutonium 238 produit de la chaleur et de l’électricité. Au fur et à mesure qu’il se désintègre, il se transforme en uranium 234. Cette évolution produit une quantité considérable de chaleur, dont une partie circule à l’intérieur du véhicule pour garder les instruments au chaud, alors qu’une partie est convertie en électricité pour ainsi permettre au rover de fonctionner de manière continue.

C’est ici qu’intervient Ryan Bechtel accompagné de son équipe au Bureau responsable de l’énergie de l’espace et de la défense du département américain de l’Énergie. En tant que gestionnaire de la sécurité des systèmes d’énergie pour la NASA, il est chargé d’alimenter Curiosity en énergie avec l’aide de ses collègues ingénieurs.

Le système d’énergie du rover repose sur un concept qui ressemble à la technologie qu’on retrouvait sur les modules atterrisseurs Viking dans les années 1970, c’est à dire un générateur thermoélectrique à radioisotope pour missions multiples (MMRTG). D’une hauteur de près de deux pieds et d’un diamètre d’environ deux pieds, le MMRTG permet au rover de fonctionner sans interruption. C’est un fait remarquable dans un monde où la température chute bien en-dessous de -70 degrés C et descend parfois jusqu’à -100 degrés C la nuit.

« Ce générateur facilite grandement les opérations, puisque vous n’avez pas à vous inquiéter des conditions météorologiques et de la position du soleil dans le ciel en fonction de la saison ou de l’heure du jour, » de dire Bechtel. » Il permet ainsi de charger continuellement la batterie et de recueillir davantage de données scientifiques. »

L’innovation – en partie en provenance du Canada – se retrouve dans d’autres systèmes du rover Curiosity, comme le spectromètre d’analyse de particules alpha aux rayons X (APXS). Cet instrument, qui est financé par l’Agence spatiale canadienne, est attaché au bras du rover face au sol. Il détecte et analyse les éléments chimiques que renferment le roc et le sol, aidant ainsi les scientifiques à déterminer de manière plus précise l’histoire de Mars et à établir si cette planète aurait déjà pu entretenir la vie.

Alors que les équipes scientifiques examinent les données recueillies par Curiosity, elles se préparent également en vue de la prochaine grande étape dans l’exploration martienne – soit la sonde Mars 2020 qui devrait atterrir en février 2021.

Le rover Mars 2020 procédera à l’essai de nouvelle technologie qui profitera à l’exploration future de la planète rouge par des robots et des humains. Et tout, comme Curiosity, il sera alimenté par l’énergie nucléaire.