Jean-Pierre Swings, astrophysicien dans l'exploration de Mars avec Aurora

Représentation artistique d'Aurora
16 avril 2003

L'astrophysicien Jean-Pierre Swings est chargé de relations internationales à l'IAGL (Institut d'Astrophysique et de Géophysique de Liège) qu'il représente tant à l'ESO (European Southern Observatory) qu'à l'ESA (European Space Agency).

La Direction de l'Agence l'a chargé de présider l'EPAC (Exploration Programme Advisory Committee) de l'initiative européenne Aurora dont l'objectif est d'explorer le système solaire tant avec des sondes automatiques qu'avec des missions habitées.

Des pas sur Mars en 2030?

Le programme Aurora a été officialisé par le Conseil de l'Esa au niveau ministériel à Edimbourg à la mi-novembre 2001, démarré en 2001, avec un appel à idées de l'Esa. Un groupe de travail a proposé un plan de préparatifs pour des expéditions, avec des équipages, dans le système solaire. La première mission est de faire atterrir un vaisseau habité sur Mars dans les années 2025-2030. Deux comités ont été mis en place et, depuis mars 2002, se sont réunis à diverses reprises: l'ABP (Aurora Board of Participants), politique et administratif, avec les délégués des pays qui ont accepté de financer ce programme "à la carte", ainsi que l'EPAC, scientifique et technique, avec des représentants de l'industrie, de la communauté scientifique - parmi lesquels Roger Bonnet, le précédent Directeur de la science à l'ESA - et du corps des astronautes européens.

Représentation artistique d'Exomars portant le "rover"

"Le conseil d'Edimbourg a décidé une phase préparatoire de trois ans, avec un petit budget de 14 millions d'euros, que financent certains pays dont la Belgique, explique J.P. Swings. Elle doit se poursuivre avec des phases de cinq ans. Pour le moment, les comités Aurora élaborent ces différentes phases, en vue d'un programme à long terme, avec une finalité humaine. L'idée derrière Aurora est d'envoyer une mission habitée vers la planète Mars à la fin des années 2020. Il s'agit, dans un scénario de compte à rebours, de définir toutes les étapes intermédiaires qui seront des missions réalisées avec des robots. C'est l'occasion pour l'Europe d'aborder des thèmes de recherche technologique qu'il lui faudra maîtriser, comme l'exploration des planètes, le retour d'échantillons et une expédition habitée de longue durée."

Etendard et Flèche en avant-garde

La chronologie de l'ambitieux programme Aurora se réfère à un scénario en quatre grands temps, chacune d'une durée de cinq années qui permet de franchir de nouvelles barrières :

  • 2025-2030: le voyage de Terriens vers et sur Mars!
  • 2020-2025: Avant-poste martien avec des robots, possibilité d'expédition habitée sur la Lune.
  • 2015-2020: Décision d'entreprendre un séjour d'hommes sur la Planète rouge et préparatifs en vue de cette opération.
  • 2009-2015: Missions automatiques Flagship/Etendard, pour réussir la collecte et le retour d'échantillons de la surface martienne.

"Deux types de missions avec des robots sont envisagés pour baliser l'odyssée martienne, précise l'astrophysicien liégeois. Il y a les "Flagship" (Etendard) qui doivent préparer l'arrivée en douceur, des analyses "in situ" et le retour d'échantillons sur d'autres corps célestes en dehors de l'environnement terrestre. Leur réalisation porte sur cinq ans. Les études de pré-phase A se terminent et les travaux de faisabilité en phase-A ont été acceptés pour 2003. ExoMars, destinée à une recherche exobiologique, concerne l'arrivée de robots sur la Planète Rouge à la fin de cette décennie. Il servira à étudier sur place l'environnement afin de détecter des éléments d'une vie sous toutes ses formes, y compris à l'état fossile. Le robot que l'Europe prévoit de faire descendre sur Mars s'appellera Pasteur, du nom du célèbre biologiste français. Il sera équipé pour réaliser des forages dans le sous-sol, pour déceler des traces d'eau. L'autre "Flagship" s'appelle MSR pour Mars Sample Return. Si l'Europe veut être crédible dans l'exploration de Mars, elle doit démontrer sa capacité d'aller sur Mars et d'en revenir. C'est qu'elle joue sa place dans un programme de coopération internationale pour la découverte du système solaire."

"En parallèle à ces deux missions "Flagship", il y a deux missions "Arrow" (Flèche) qui sont moins chères, plus rapides à mettre en oeuvre. Réalisées en trois ans, elles serviront à tester de nouvelles technologies, à démontrer l'aérocapture dans le milieu martien et la rentrée d'une capsule dans l'atmosphère. Aurora doit exploiter toutes les possibilités de coopération, comme les travaux du CNES (Centre National d'Etudes Spatiales) dans le cadre de son initiative PREMIER, Programme de Retour d'Echantillons Martiens et Installation d'Expériences en Réseau. La Belgique est déjà impliquée dans le consortium international Premier. Pour la capsule de rentrée, l'ESA mise sur la collaboration avec la Russie qui possède un intéressant savoir-faire."

Priorité à la technologie

L'astrophysicien liégeois, plein d'enthousiasme devant les problèmes à surmonter, tient à préciser: "Aurora a une vocation technologique. L'objectif est de démontrer le savoir-faire européen. La science n'est pas la clef de ce programme. Si on fait de la science, ce sera un bonus. Il ne peut pas y avoir d'interaction ni concurrence entre le programme scientifique qui est obligatoire et le programme optionnel Aurora à vocation technologique. En fait, Aurora est à mi-chemin entre le programme scientifique et le programme de vols habités. Les expériences qui sont faites au niveau médical pour les séjours spatiaux de longue durée permettent d'en savoir plus sur le comportement humain pour une mission vers Mars. Les simulations "Bed Rest" en 2001 et 2002, avec une cinquantaine de volontaires qui sont restés allongés durant plusieurs semaines, servent à mettre au point des mesures destinées à pallier les effets néfastes d'une présence prolongée dans l'espace. Des tests d'isolement et de confinement vont avoir lieu avec la station Concordia en Antarctique pendant l'hiver austral. Il fera noir dehors. Les "cobayes" ne pourront pas sortir. Ils expérimenteront des processus de recyclage de l'air, des déchets, d'urine...".

Pari sur la coopération

Artist's impressions
Dessin d'un habitat sur Mars

Le Professeur Swings est conscient de l'ampleur de l'entreprise initiée par Aurora: "Il est clair qu'une expédition de Terriens vers la Planète Rouge ne peut pas se concevoir sans la coopération internationale. L'ESA doit prêter une très grande attention aux recherches que la NASA vient de redémarrer sur les systèmes nucléaires de propulsion spatiale et de production d'énergie. Il est clair que si on veut aller plus vite vers les planètes et en revenir, il faudra des propulseurs différents, plus énergétiques. A la surface de Mars, les modules habitables devront être alimentés en électricité par des générateurs thermiques nucléaires. On ne voit pas comment on pourra y employer d'immenses panneaux de cellules solaires qui risquent à tout moment d'être recouverts de poussières, car de violentes tempêtes de sable surviennent plusieurs fois pendant l'année. Le nucléaire est un élément critique du voyage martien et l'Europe ne peut pas rester indifférente à cette nouvelle avancée technologique et scientifique."

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