Cet avion robotique à énergie solaire pourrait être la nouvelle façon de la NASA d’explorer Mars

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La semaine dernière, l’hélicoptère Ingenuity Mars a effectué son dernier vol, dépassant de loin les attentes d’une mission débutée il y a près de trois ans. La NASA envisage peut-être désormais de lancer un avion à voilure fixe dans le ciel de la planète rouge.

En 2021, le rover Perseverance a atterri sur Mars transportant sous son ventre un petit hélicoptère nommé Ingéniosité. L’engin à double rotor était un démonstrateur destiné à tester si un véhicule pouvait voler dans l’air martien, qui n’est qu’environ 1% aussi dense que notre atmosphère sur Terre.

C’est devenu le premier avion pour effectuer un vol contrôlé et propulsé sur une autre planète.

L’ingéniosité a non seulement prouvé qu’il pouvait voler et être contrôlé depuis la Terre, mais il a également largement dépassé les attentes. effectuer 72 vols s’étalant sur près de trois ans alors que seuls cinq vols étaient prévus. Le petit hélicoptère qui a pu effectuer son dernier vol cette semaine, lorsqu’une de ses pales de rotor a heurté le sol et a été endommagée.

REGARDER : L’administrateur de la NASA, Bill Nelson, annonce la fin de l’hélicoptère Ingenuity Mars

Mais même si l’hélicoptère a montré que le vol est possible sur Mars, il n’a réussi que de courts sauts de quelques centaines de mètres à la fois, volant à environ cinq mètres au-dessus du sol. En effet, les pales de l’hélicoptère doivent fournir à la fois portance et poussée pour avancer, ce qui nécessite beaucoup d’énergie pour voler.

Les avions à ailes sont plus efficaces car les moteurs doivent uniquement fournir une poussée vers l’avant pendant que les ailes effectuent le levage, ce qui donne à l’avion une autonomie beaucoup plus grande.

Un nouveau concept, récemment financé par le biais du programme de la NASA Concepts avancés innovants (NIAC), propose un véhicule capable de faire exactement cela sur Mars.

Depuis 1998, le programme NIAC accorde des financements à des idées innovantes, non conventionnelles mais technologiquement réalisables en début de développement. Même si tous les concepts gagnants ne se concrétisent pas, de nombreux projets actuels de la NASA impliquent des idées financées par ce programme, y compris Ingenuity.

Une illustration de l'avion Ingenuity sur la surface martienne
Ingenuity est devenu le premier avion à opérer et à voler sur un autre monde. (NASA/Getty Images)

Les gagnants de cette année, annoncés plus tôt ce mois-ci, recevront jusqu’à 175 000 $ US en subventions de l’agence spatiale. Les projets comprennent un meilleure façon de mesurer les distances cosmologiquesune façon de collecter un échantillon de retour de Vénuset vaisseau spatial grouillant pour explorer Proxima Centauri.

Un autre concept gagnant s’appelle Explorateur de renseignements aériens et terrestres sur Mars (MAGGIE), et espère être le premier avion à voilure fixe à voler sur Mars. MAGGIE est sans pilote, alimenté par l’énergie solaire, à double aile et entraîné par 14 moteurs électriques. Les hélices peuvent être inclinées vers le bas pour un décollage vertical, puis dirigées vers l’avant pour un vol horizontal.

Les concepteurs de l’avion martien suggèrent qu’il pourrait voler beaucoup plus loin et plus haut qu’Ingenuity, parcourant 179 kilomètres par jour martien à une altitude de 1 000 mètres. Au cours d’une année martienne, qui s’étend sur environ deux années terrestres, l’engin pourrait parcourir 16 046 kilomètres, ce qui signifie qu’il pourrait pratiquement aller n’importe où sur la planète.

Une vue latérale illustrée d'un avion avec le paysage martien en arrière-plan.  L’avion est équipé de nombreux panneaux solaires recouvrant ses quatre ailes.
Cet avion électrique, baptisé MAGGIE, serait propulsé à l’énergie solaire, et capable de décollages et d’atterrissages verticaux sur Mars. (Ge-Cheng Zha/Coflow Jet, LLC)

Au cours de ses vols, l’avion pourrait mesurer la chimie de l’atmosphère martienne, notamment à la recherche de traces de méthane, qui pourrait être produit par la vie (bien qu’il existe d’autres méthodes non biologiques pour produire ce gaz). Les concepteurs suggèrent également que l’engin pourrait retracer le champ magnétique de la planète, qui est beaucoup plus faible que celui de la Terre, et qu’il pourrait rechercher de la glace d’eau sous la surface.

Un avion comme Ingenuity ou le MAGGIE proposé offre des moyens d’explorer un endroit comme Mars que d’autres méthodes ne peuvent pas. Il offre une vue qui comble le fossé entre la perspective élevée d’un satellite et la vue depuis le sol.

Le rayon d’action étendu d’un avion à ailes permet également d’explorer des régions considérées comme trop accidentées et dangereuses pour les rovers à roues.

Un petit hélicoptère trône au centre, entouré d’un terrain poussiéreux.
Sur cette image de la NASA, l’hélicoptère expérimental martien Ingenuity atterrit à la surface de Mars le 19 avril 2021. (The Associated Press)

Les atterrisseurs qui ont atterri sur Mars jusqu’à présent ont été envoyés dans des régions plus sûres et relativement plates. Mais Mars possède certains des paysages les plus spectaculaires du système solaire qui sont restés inaccessibles.

Imaginez voler le long des pentes d’un volcan plus haut que le mont Everestà travers un canyon tant que la zone continentale des États-Unis avec des murs abrupts s’élevant sur plusieurs kilomètres de hauteur. Ou par-dessus calottes glaciaires enneigées aux pôles Nord et Sud.

Bien que le projet MAGGIE en soit encore à ses débuts, l’idée de survoler un terrain martien exotique captiverait certainement l’imagination du public et fournirait une étude détaillée des sites d’atterrissage potentiels lorsque les humains finiront par y atterrir.

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