Vol d’un hélicoptère sur Mars Ingenuity peut (enfin) décoller

Après huit ans de labeur, les ingénieurs de la NASA qui ont conçu l’hélicoptère Ingenuity devaient enfin le voir voler sur Mars. La première mission de 30 secondes, qui avait été repoussée, était prévue dans la nuit de dimanche à lundi. La Presse s’est entretenue avec Bob Balaram, ingénieur en chef du programme Ingenuity.

Cinq vols en un mois

« La NASA prévoit que le premier vol de son hélicoptère Ingenuity puisse se dérouler au plus tôt le lundi 19 avril », a déclaré l’agence samedi. Les données de ce premier vol, qui se fera à une altitude de 10 m, devraient arriver sur Terre à 6 h 15. Initialement prévu le 11 avril, il avait été retardé en raison d’un problème technique apparu lors du test de ses rotors. Suivront quatre autres vols, les deux derniers ayant un itinéraire sujet à changements selon le succès des premiers. « Si le premier vol fonctionne, on va considérer que la mission est un succès, dit M. Balaram, joint à Houston. Il se peut qu’on arrive à faire atterrir Ingenuity à un autre endroit du cratère où se trouve Perseverance. On a un mois avant que Perseverance commence à se déplacer pour sa mission. » Ingenuity ne pourrait-il pas suivre Perseverance ? « Nous n’avons pas assez de personnel pour ça, dit M. Balaram. Nous ne sommes que 12, on est en déficit de sommeil assez intense, ça ne peut pas continuer passé la mi-mai. » Le vol d’Ingenuity sera le premier d’un engin sur une autre planète que la Terre.

Regardez une animation d’un vol d’Ingenuity

Gravité et viscosité

La gravité sur Mars est trois fois moins grande que celle sur Terre. Et son atmosphère est composée à 96 % de CO₂, alors que l’air que nous respirons contient 78 % d’azote et 21 % d’oxygène. Cela a compliqué la conception d’Ingenuity. « Il y a la gravité, mais il y a aussi la densité et la viscosité de l’air, dit l’ingénieur du Jet Propulsion Laboratory, qui avait travaillé sur un premier projet d’hélicoptère martien dans les années 1990. La vitesse du son n’est pas la même, elle est plus basse sur Mars. Comme on ne veut pas que les pales d’Ingenuity approchent le mur du son, ce qui perturberait leur mouvement, on a dû limiter leur vitesse. » Pour simuler l’atmosphère de la planète rouge, l’équipe de M. Balaram, qui planche sur Ingenuity depuis 2013, a fait des tests dans une chambre remplie de CO₂ et à l’air libre, ont suspendu Ingenuity à un treuil à tension variable qui permettait de simuler la gravité et la densité moindres. Ingenuity est arrivé sur Mars avec le rover Perseverance le 18 février et a été déposé sur le sol martien le 4 avril.

Changement de dernière minute

À la fin de 2019, à quelques mois du lancement de l’été dernier, deux urgences sont apparues sur le radar de M. Balaram. « On s’est rendu compte que les pattes permettant l’atterrissage étaient un peu paresseuses. On a réglé les ressorts pour les rendre plus rapides. On a aussi constaté une dégradation inattendue des panneaux solaires d’Ingenuity. Mais comme c’était seulement 1 % ou 2 %, on a décidé que c’était acceptable et on n’a rien changé. »

Un espace exigu

Ingenuity est propulsé par deux rotors superposés, chacun comportant deux pales avec une envergure totale de 1,2 m. Les deux rotors tournent dans des directions opposées. « On a essayé plusieurs configurations, c’était la plus stable étant donné l’atmosphère martienne et le peu d’espace que nous avions pour stocker Ingenuity durant le voyage vers Mars », dit M. Balaram. Ingenuity a passé le trajet sous le ventre de Perseverance. L’hélicoptère a été construit avec l’aide d’AeroVironment, une société californienne qui fabrique notamment des drones militaires. M. Balaram avait travaillé dans les années 1990 avec AeroVironment sur un projet d’hélicoptère martien. Il avait eu cette idée après avoir vu une présentation sur un autre hélicoptère financé par la NASA, le Mesicopter. Conçu par l’Université Stanford, le Mesicopter ne mesurait que 2,5 cm et devait voler en essaim.