La NASA a posé neuf sondes sur Mars au cours des 50 dernières années, et la Chine y a atterri en 2021, mais personne n'a encore rapporté d'échantillons de Mars, et encore moins de ses lunes.
Le Japon a lancé un engin spatial pour un voyage inédit vers Mars, où il tentera d'atterrir sur la lune Phobos et d'en rapporter un fragment sur Terre.
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L'agence japonaise d'exploration aérospatiale (JAXA), qui pilote l'opération, a procédé au lancement avant l'aube mardi depuis le principal port spatial de l'île de Tanegashima. Une heure plus tard, les responsables ont annoncé le succès de la mission, lorsque l'engin s'est séparé comme prévu du dernier étage de la fusée.
Les contrôleurs de vol ont éclaté en applaudissements, se serrant la main et s'enlaçant.
Cinq agences spatiales soutiennent cette mission de cinq ans, qui doit déposer un collecteur d'échantillons robotisé et un petit rover sur Phobos, la plus grande et la plus proche des deux minuscules lunes de Mars.
Une première pour Mars et ses lunes
Cette mission de 578 millions de dollars, baptisée MMX, pour "Martian Moon Exploration" (exploration des lunes martiennes), repose sur un engin spatial de 5 tonnes qui devrait atteindre Mars à la fin de l'été prochain. Il s'alignera sur l'orbite serrée de Phobos avant de larguer Idefix, un rover franco-allemand nommé d'après le petit chien blanc des bandes dessinées Astérix.
À peine plus grande qu'un four à micro-ondes, Idefix se laissera tomber seule sur Phobos, rebondissant pendant plusieurs minutes avant de s'immobiliser dans la gravité extrêmement faible de la lune.
"Il y a beaucoup d'adrénaline, beaucoup d'excitation et beaucoup d'émerveillement", a déclaré l'astrophysicien de la NASA Tom Statler, qui participe au projet.
La NASA a posé neuf engins spatiaux sur Mars au cours des cinquante dernières années, et la Chine s'y est à son tour posée en 2021. Mais personne ne s'est encore aventuré sur Phobos ni sur sa compagne, Déimos, et nul n'a ramené d'échantillons de Mars, encore moins de ses lunes. Si la mission réussit, de la poussière, du sol et des roches de Phobos arriveront sur Terre en 2031.
Les analystes estiment que le Japon dispose d'un avantage, puisqu'il a déjà mené à bien deux retours d'échantillons d'astéroïdes.
Phobos est un bloc irrégulier en forme de pomme de terre, d'environ 22 kilomètres de diamètre. L'étudier pourrait permettre de comprendre comment se sont formées les lunes de Mars, et peut-être celles d'autres planètes.
Que se passera-t-il une fois le rover Idefix posé ?
Ce rover à quatre roues est conçu pour se redresser s'il atterrit à l'envers. Tout peut cependant changer s'il s'enfonce dans un sol meuble ou se coince entre des roches, prévient Julien Baroukh, de l'Agence spatiale française (CNES). Une fois les panneaux solaires déployés, le véhicule ne peut plus se redresser, ajoute-t-il, raison pour laquelle il se déplacera à la vitesse glaciale de 1 millimètre par seconde (0,04 pouce par seconde).
Idefix servira de "scout for safety", selon Baroukh, en arpentant Phobos pendant 100 jours. Les contrôleurs de vol japonais veulent éviter les sols poudreux et les terrains accidentés lorsque le vaisseau-mère — un atterrisseur fixe à quatre pieds — descendra à la surface pour collecter des échantillons fin 2028 ou en 2029.
L'atterrisseur ne restera que deux heures sur Phobos, le temps de forer et d'aspirer au moins 10 grammes (un tiers d'once) de matériau avant de repartir dans l'espace. Il étudiera ensuite Déimos au cours d'une série de survols, quittera le voisinage martien en 2030 et reviendra en hâte sur Terre pour livrer les échantillons dans le désert australien en 2031.
L'entreprise est périlleuse, les épaves jalonnant déjà la route. Les noms des lunes n'ont rien de rassurant : Phobos signifie "peur" en grec, et Déimos "effroi". Elles sont les fils jumeaux d'Arès, le dieu de la guerre, connu sous le nom de Mars dans la mythologie romaine.
Les scientifiques veulent comprendre comment se sont formées les deux lunes de Mars
La Russie a échoué lors de chacune de ses trois tentatives vers Phobos, ainsi que dans nombre d'autres missions martiennes. Lors de sa seule autre mission vers Mars, le Japon n'est pas parvenu à placer un engin en orbite autour de la planète rouge. Même la NASA a connu sa part de revers dans la quête de réponse à la question brûlante : "La vie a-t-elle déjà existé sur Mars ?"
En étudiant ces lunes, les chercheurs espèrent déterminer si Phobos et Déimos se sont formées à la suite d'une collision ancienne entre Mars et un gros rocher venu de l'espace. Elles pourraient aussi être des astéroïdes errants capturés par la gravité de Mars.
Dans tous les cas, les scientifiques s'attendent à trouver des traces de Mars sur Phobos, faisant de ces échantillons une occasion "deux pour un" irrésistible pour mieux comprendre la formation des planètes et des lunes, et peut-être même la recette de la vie. Ces résultats contribueront à préparer les futures missions martiennes, y compris habitées, explique Lindsay Hays, directrice par intérim des sciences planétaires à la NASA.
"C'est une occasion unique dans une vie. Nous participons à la première mission de retour d'échantillons depuis le système martien", souligne Markus Grebenstein, responsable du rover à l'Agence spatiale allemande (DLR).
Le Japon n'est pas seul à convoiter les richesses scientifiques des roches et des poussières du système martien. La Chine prévoit de lancer sa propre mission de retour d'échantillons martiens en 2028. La NASA, de son côté, débat encore de la manière de récupérer les plus de 30 tubes d'échantillons collectés par son rover Perseverance, nouveau champion de la conduite hors Terre.
Le Japon et la Chine pourraient se retrouver au coude à coude pour ramener des échantillons du système martien, les deux pays visant 2031.
Le Japon invest 350 millions de dollars (308 millions d'euros) dans cette mission. La NASA apporte 87 millions de dollars (77 millions d'euros), l'Agence spatiale française environ 68 millions de dollars (60 millions d'euros), l'Agence spatiale allemande environ 56 millions de dollars (49 millions d'euros) et l'Agence spatiale européenne quelque 17 millions de dollars (15 millions d'euros).