La NASA consacre les 18 prochains mois à l’évaluation de deux stratégies distinctes pour récupérer des échantillons de Mars. L’une s’appuie sur les technologies éprouvées des missions précédentes, tandis que l’autre intègre de nouveaux véhicules commerciaux.

Le 7 janvier, la NASA a annoncé qu’elle étudiait deux conceptions architecturales pour son projet de Retour d’échantillons de Mars (MSR). Cette mission vise à collecter les échantillons actuellement rassemblés par le rover Perseverance et à les ramener sur Terre, idéalement d’ici 2035.

La principale différence réside dans la méthode de livraison d’un atterrisseur de récupération d’échantillons redessiné sur Mars. Cet atterrisseur collectera les échantillons de Perseverance et les lancera en orbite à l’aide d’une fusée appelée Mars Ascent Vehicle (MAV). Un vaisseau spatial européen, l’Earth Return Orbiter, récupérera ensuite les échantillons et les ramènera sur Terre.

La première option, dont le coût est estimé entre 6,6 milliards et 7,7 milliards de dollars selon l’administrateur de la NASA, Bill Nelson, utilise la technologie de la « grue céleste » utilisée pour faire atterrir les rovers Perseverance et Curiosity. La deuxième option, dont le coût est estimé entre 5,8 milliards et 7,1 milliards de dollars, utilise un « atterrisseur lourd » fourni par une entreprise commerciale.

La première option ressemble à une proposition du JPL de l’année dernière, suggérant que la « grue céleste » pourrait faire atterrir un plus petit atterrisseur de récupération d’échantillons avec un MAV plus petit, ce qui pourrait potentiellement réduire de moitié l’estimation initiale du coût du MSR de 11 milliards de dollars.

La NASA n’a pas révélé quels atterrisseurs commerciaux sont envisagés pour la deuxième option. Nicky Fox, administratrice associée de la NASA pour la science, a invoqué des informations exclusives lorsqu’on lui a posé des questions sur les entreprises spécifiques impliquées. Cependant, Blue Origin et SpaceX ont toutes deux reçu des contrats d’étude en juin 2024 pour des concepts intégrant leurs technologies d’atterrisseur lunaire (Blue Moon et Starship respectivement).

« La principale différence réside dans le mécanisme d’atterrissage », a déclaré Fox en comparant les deux options.

Les deux systèmes utiliseront une plate-forme d’atterrissage de récupération d’échantillons redessinée. Celle-ci sera dotée d’un générateur thermoélectrique à radioisotope (RTG) pour l’alimentation au lieu de panneaux solaires, ce qui simplifiera les opérations et atténuera les effets des tempêtes de poussière. Un MAV plus petit sera également utilisé, bien que les modifications spécifiques de la conception n’aient pas été communiquées.

La plate-forme d’atterrissage comprendra également un système de chargement d’échantillons redessiné pour transférer les échantillons de Perseverance tout en maintenant une protection planétaire rétrograde. Cela vise à simplifier le système de capture et de confinement de l’Earth Return Orbiter de l’ESA.

Fox a indiqué que la NASA affinerait ces architectures jusqu’à la mi-2026. La grue céleste développée par le JPL doit gérer un atterrisseur 20 % plus lourd que ses prédécesseurs, et des travaux supplémentaires sont nécessaires sur la conception du MAV. « C’est presque l’ingénierie normale que nous ferions pour atteindre le niveau de maturité de l’examen de conception préliminaire », a déclaré Fox.

Nelson a déclaré que cette phase initiale nécessitait au moins 300 millions de dollars dans le budget de l’exercice 2025. La demande de budget initiale de la NASA pour 2025 omettait le financement du MSR, demandant ensuite 200 millions de dollars. Un projet de loi de la Chambre a proposé 650 millions de dollars, tandis qu’un projet de loi du Sénat a proposé 200 millions de dollars. Un budget final reste à approuver.

Les plans révisés suggèrent un lancement potentiel en 2030 pour l’orbiteur de l’ESA, suivi de l’atterrisseur de récupération d’échantillons en 2031, avec un retour d’échantillons entre 2035 et 2039. La rapidité du calendrier dépend du financement du Congrès.

« Un chiffre de base de 300 millions de dollars est ce que le Congrès devrait envisager », a souligné Nelson. « S’ils veulent que cette chose revienne plus tôt sur un retour direct, ils devront y investir plus d’argent, même plus de 300 millions de dollars. »

Nelson a déclaré qu’il n’avait pas discuté des plans du MSR avec l’administration Trump entrante, renvoyant la question à l’équipe de transition. Il a défendu l’étude de deux options et le report de la décision finale : « Je pense que c’était une chose responsable de ne pas remettre à la nouvelle administration une seule alternative si elle veut un retour d’échantillons de Mars, ce que je ne peux pas imaginer qu’elle ne veuille pas. »

Cela laisse une ouverture potentielle pour la mission plus rapide « attraper et partir » de la Chine, qui pourrait être lancée dès 2028. Cependant, Nelson a minimisé cet aspect, soulignant la supériorité scientifique de l’approche de la NASA.

« Ils vont simplement avoir une mission pour attraper et partir », a-t-il déclaré. « Cela ne vous donne pas une vision globale pour la communauté scientifique. Ainsi, vous ne pouvez pas comparer les deux missions. »

Lors du forum AIAA SciTech du 6 janvier, Laurie Leshin, directrice du JPL, a souligné la valeur scientifique des échantillons. Elle a mentionné un échantillon contenant de possibles biosignatures anciennes. « Cet échantillon est maintenant dans le ventre de Perseverance, attendant de rentrer à la maison et que nous le détruisions dans nos laboratoires pour répondre à cette question sur la vie sur Mars », a-t-elle déclaré. « Notre travail est d’aller le chercher. »

Leshin a présenté la proposition de grue céleste du JPL, mais est restée ouverte aux alternatives. « Si nous avons des Starships qui vont sur Mars, tant mieux. Nous aimerions bien mettre notre atterrisseur à l’intérieur de l’un d’eux. »