La sonde Hope placée en orbite autour de Mars, une première pour le monde arabe

Avec la sonde émiratie, qui a réussi sa délicate manœuvre ce mardi, la planète rouge se dote d’une sorte de station météo qui explorera son atmosphère comme jamais auparavant.

La sonde Al-Amal / Hope abordant la planète Mars (vue d'artiste).
La sonde Al-Amal / Hope abordant la planète Mars (vue d'artiste). Mohammed bin Rashid Space Center / Emirates Mars Mission

Après sept mois de périple, la sonde Al-Amal s’est placée ce mardi en orbite autour de Mars, faisant des Emirats arabes unis (EAU), à l’origine de l’aventure, la première nation du monde arabe à boucler un voyage interplanétaire. Lancée depuis Tanegashima, au Japon, le 19 juillet dernier, celle qu’on appelle aussi Hope (« Espoir » en anglais) a parcouru 493 millions de kilomètres avant cette étape-clé, l’insertion orbitale, qui a débuté vers 16h43, heure française. Au bout d’une demi-heure d’angoisse, les visages se sont illuminés au centre spatial Mohammed bin Rashad, à Dubaï, où des applaudissements nourris ont jailli.

Pour les initiés, c’est une mission modeste mais néanmoins intéressante qui débute. « Ce sera la première fois qu’on va pouvoir faire une surveillance de l’atmosphère martienne en permanence, s’enthousiasme Christian Mazelle, de l’Institut de recherche en astrophysique et planétologie (Irap). C’est un peu comme une station météorologique sur Mars. »

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La manœuvre de l’insertion, aussi délicate que décisive, a duré précisément 27 minutes, pendant lesquelles Hope a dû considérablement freiner (de 121 000 km/h à environ 18 000 km/h), sans quoi la sonde aurait poursuivi sa route dans le système solaire. Dans l’espace, pas de freins à disques : les engins doivent allumer leurs moteurs pour ralentir. On estime que la moitié du carburant a dû être consommée au cours de cette opération. « Il y a eu des échecs par le passé, donc il y a toujours un peu de suspense avec les mises en orbite, commente François Forget, chercheur au Laboratoire de météorologie dynamique (LMD), qui contribue à la mission. Quand on se met en orbite autour de Mars, on passe derrière la planète, vu de la Terre. Ainsi on perd le contact à un moment donné. Quand la sonde réapparaît de l’autre côté, c’est très impressionnant. »

Prendre de la hauteur

Avant d’adopter une orbite de croisière d’ici deux mois, Hope va s’approcher très près de surface de la planète (1000 km), s’éloigner très loin (49 380 km) et tester ses instruments. Dans cet arsenal, rien que du très classique : une caméra et deux spectromètres pour sonder les différentes couches de l’atmosphère martienne. « Ce qui est astucieux, c’est d’utiliser une nouvelle orbite, souligne François Forget. Jusqu’à présent, toutes les sondes qu’on a placées autour de Mars travaillaient en orbite basse, en restant proches de la planète. Pour prendre des photos, c’est ce qu’il faut. Mais on avait toujours le nez sur la planète, on n’observait qu’une tranche à la fois. Il nous manquait une vue plus générale, pour savoir comment les nuages évoluent, comment la température se comporte, sur toute la durée du jour. »

Pendant la mission scientifique qui pourrait durer jusqu’en 2025, l’altitude va osciller entre 20 000 et 43 000 kilomètres. « A 20 000 km, on tourne à peu près à la même vitesse que Mars. Pendant une douzaine d’heures, la sonde sera au-dessus du même endroit. Elle observera tout ce qu’il se passe. Si une tempête de poussière se déclenche, on pourra observer toutes les étapes du développement », détaille François Forget. « Au bout des 12 heures, elle remontera à 43000 km. A ce moment-là, Mars tournera sous la sonde. Et puis, quand elle redescendra, elle explorera un nouvel endroit. Au bout de quatre orbites, tous les neuf jours environ, on aura observé tout Mars et, à toutes les heures locales. On aura en tout point une information sur ce qu’il passe à chaque heure d’une journée typique d’une saison donnée. »

Hope pourrait notamment permettre d’en connaître davantage sur l’origine de l’échappement atmosphérique martien. Pourquoi les gaz qui entourent la planète, jadis pourvue d’une enveloppe bien plus dense, se font-ils la malle ? Plusieurs phénomènes sont connus, comme l’influence du vent solaire, des flux de particules qui « épluchent » les couches gazeuses les plus hautes. Mais d’autres causes sont étudiées dans les parties inférieures de l’atmosphère. Le spectromètre infrarouge de Hope permettra de regarder les variations sur toute la hauteur et de pister les fuites. « Ce sera très motivant de regarder simultanément ce qu’il se passe en bas et ce qu’il se passe en haut », affirme François Forget.

Collaboration internationale

En devenant la cinquième nation à atteindre la planète rouge, les Emirats arabes unis, qui ambitionnent d’y implanter une colonie humaine dans un siècle, entrent dans le cercle des nations du spatial. « Les Emiratis n’ont pas seulement eu envie de faire une démonstration technologique, de dire : on est capable d’envoyer un satellite autour de Mars. Ils ont voulu également que ça ait un intérêt scientifique. C’est très complémentaire de ce que font les autres missions martiennes », assure Christian Mazelle, qui travaille sur la mission Maven de la Nasa, grande sœur de Hope. « Ils ont développé des moyens techniques, ils ont conçu le satellite à Dubaï, mais il y a eu beaucoup de collaborations étroites avec les Américains. »

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Du côté de l’équipe émiratie, on loue les partenariats noués : « La mission Mars Emirates a bénéficié d’un soutien incroyable de la part de la communauté scientifique internationale, y compris en France », se félicite Omran Sharaf, directeur du projet Emirates Mars Mission au Centre spatial Mohammed bin Rashid. Les premières données de Hope seront partagées avec les scientifiques du monde entier à partir de septembre.