Cette illustration illustre un concept de la façon dont le rover Mars de la NASA, qui transporte des tubes contenant des échantillons de roche et de sol, a été lancé depuis la surface de Mars en une étape de la mission de retour d’échantillons de Mars. Crédit: NASA / JPL-Catlech

La NASA a attribué à Northrop Grumman un contrat de 84,5 millions de dollars plus tôt ce mois-ci pour fournir des moteurs de fusée pour un lanceur, le premier du genre à lancer une capsule d’échantillons de roches de Mars lors de son voyage de retour sur Terre.

Le Mars Ascent Rover s’envolera vers la planète rouge lors d’une mission robotique dont le lancement est prévu en 2026. L’objectif de la mission est de collecter des échantillons de roche collectés par le vaisseau spatial Perseverance de la NASA, qui a atterri sur Mars le mois dernier.

Les composants de la mission de retour de Mars devraient être lancés sur deux missiles en 2026. Une partie de la mission sera lancée sur un missile américain, et un rover sera livré à la surface de Mars pour récupérer les échantillons collectés par Perseverance, ainsi que le lancement temporaire du pad et du MAV.

Le rover chargerait les échantillons de roche dans une capsule au-dessus de la fusée. Ensuite, le MAV lancera le plateau d’échantillons en orbite autour de la planète rouge, où un vaisseau spatial de l’Agence spatiale européenne rencontrera le porte-échantillon.

L’orbiteur européen immobilisera l’échantillon et le maintiendra en place pour retourner sur Terre. Si tout se passe comme prévu, toute la campagne pour ramener des échantillons de Mars à la maison coûterait environ 7 milliards de dollars et les matériaux pourraient revenir sur Terre d’ici 2031.

L’un des éléments de la mission non testée requise pour le programme de retour d’échantillons de Mars est la fusée qui stimulera les échantillons de roches de la planète rouge.

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Northrop Grumman a remporté le contrat Mars Ascension Propulsion System, ou MAPS, pour “fournir un support de propulsion et des produits pour le programme de retour d’échantillons de Mars”, a annoncé la NASA le 4 mars. 60,2 millions de dollars et une valeur maximale potentielle de 84,5 millions de dollars.

Les techniciens travaillent avec un moteur de fusée Star 27 utilisé comme scène de lancement de la mission Interstellar Boundary Explorer de la NASA. Crédit: NASA

“L’environnement de Mars sera un facteur important dans la conception, le développement, la fabrication, les tests et la qualification de deux moteurs de fusées solides différents, avec des livraisons multiples pour chacun”, a déclaré la NASA dans un communiqué. “Par le biais du contrat MAPS, Northrop Grumman fournira des systèmes de propulsion pour le MAPS, ainsi que d’autres équipements de soutien et logistique.”

«Nous nous engageons à aider à construire les roquettes qui tourneront autour des échantillons qu’elles collectent avec persévérance afin qu’elles puissent être renvoyées sur Terre», a déclaré Rebecca Turzon, vice-présidente des produits de missiles chez Northrop Grumman. “Nous jouons un rôle vital avec la NASA, comme nous le faisons depuis des décennies, en fournissant des sous-systèmes de propulsion et de contrôle majeurs pour soutenir les vols spatiaux habités et les missions d’exploration robotique.”

Sur la base des limites de conception initiales, le MA ne pouvait pas mesurer plus de 9,2 pieds (2,8 mètres) de haut et seulement 1,9 pieds (57 cm) de large. La masse totale au décollage ne doit pas dépasser 881 lb (400 kg).

Mars ne représente que 38% de la gravité terrestre, ce qui signifie qu’une fusée conçue pour lancer une charge utile en orbite pourrait être beaucoup plus petite sur Mars. Et le MAV n’aurait à transporter qu’environ 30 à 35 livres (14 à 16 kilogrammes) de charge utile en orbite autour de Mars.

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Selon les ingénieurs de la NASA, les exigences pour créer le concept MAV s’empilent pour être petites par rapport aux normes des lanceurs, mais suffisantes pour faire le travail. Après avoir initialement envisagé de concevoir une fusée à propulsion hybride à un étage, les ingénieurs du Marshall Space Flight Center de la NASA à Huntsville, en Alabama, ont décidé qu’une fusée à propergol solide à deux étages était le meilleur choix pour le MAV.

L’année dernière, des responsables de la NASA ont déclaré que la sélection du site d’atterrissage du rover Jezero Crater, qui serait également le site de lancement du MAV, a permis aux ingénieurs d’envisager de concevoir une fusée à combustible solide. Jezero, situé près de l’équateur martien, abrite le lac et la rivière Gavin, qui, selon les scientifiques, auraient conservé les empreintes de la vie ancienne.

Le climat de Jezero est beaucoup plus chaud que d’autres endroits considérés comme libérant de la persévérance, ce qui le rend plus adapté aux moteurs de fusée solide, qui consomment du carburant préemballé. Jim Watzen, ancien chef du programme d’exploration de Mars de la NASA, a déclaré l’année dernière que les moteurs à propergol solide “sont une entité bien connue et bien établie”.

“Nous avons choisi quelque chose que nous connaissons et comprenons”, a déclaré Watzin. “Ce ne sera pas nécessairement très difficile avec les nouvelles limites de température révisées auxquelles nous serons confrontés.”

Le MAV sera lancé à la mi-2026 avec un atterrisseur d’échantillonneur construit aux États-Unis et un véhicule de mise en marché européen. Selon les plans de mission actuels, le missile ne sera lancé qu’à la mi-2029 pour commencer son voyage de retour sur Terre.

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Northrop Grumman fournit des moteurs de fusée à combustible solide pour les fusées militaires et les lanceurs de satellites, parfois stockés pendant des décennies avant leur utilisation. Les étapes MAV décolleront avec du combustible solide préchargé.

Thiokol Propulsion, qui fait maintenant partie de Northrop Grumman après une série d’acquisitions d’entreprises, a développé un moteur de fusée solide pour le vaisseau spatial Magellan de la NASA qui a lancé avec succès plus de 15 mois dans l’espace pour mettre la sonde en orbite autour de Vénus en 1990.

Selon la NASA, Northrop Grumman a une formule de combustible solide qui peut être utilisée pour le MAV.

Northrop Grumman a déclaré dans un communiqué qu’il fournirait une variante de ses moteurs à propergol solide de classe étoile pour les premier et deuxième étages du MAV, ainsi que le système de guidage de commande de propulsion de premier étage et de petites fusées pour stabiliser la rotation dans le Deuxième étape.

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