Mars Science Laboratory

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Cet article concerne le contexte, les objectifs et les caractéristiques techniques de la mission Mars Science Laboratory vers Mars. Pour le déroulement de la mission du rover Curiosity sur Mars, voir exploration de Mars par Curiosity.

Mars Science Laboratory
Sonde spatiale

Autoportrait du rover Curiosity sur Mars, composé à l'aide du MAHLI (Mars Hand Lens Imager) (27 mars 2021).

Données générales

Organisation	NASA
Constructeur	Jet Propulsion Laboratory
Domaine	Composition moléculaire et atomique du sol de Mars, géologie
Statut	Mission en cours
Autres noms	Curiosity (rover uniquement)
Lancement	26 novembre 2011
Lanceur	Atlas V 541
Début de mission opérationnelle	6 août 2012
Fin de mission	Vers 2026
Durée de vie	22 mois (mission primaire)
Identifiant COSPAR	2011-070A
Site	NASA Site JPL

Principaux jalons

Distance parcourue	28,7 km (13 octobre 2022)

Caractéristiques techniques

Masse au lancement	899 kg (rover)

Principaux instruments

MastCam	Caméras spectromètres
MAHLI	Caméra microscope
APXS	Spectromètre à rayons X et particules alpha
ChemCam	Ensemble comprenant un triple-spectromètre, un télescope pour focaliser l'ablation par laser et un micro-imageur (technique LIBS)
CheMin	Diffractomètre et spectromètre fluorescence X
SAM	Laboratoire d'analyse chimique
RAD	Détecteur de radiations
DAN	Détecteur de neutrons
REMS	Station météorologique
MARDI	Caméra de descente

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Mars Science Laboratory (MSL, en français « Laboratoire de science martienne ») est une mission d'exploration de la planète Mars à l'aide d'un astromobile (rover) développé par le centre JPL associé à la NASA, l'agence spatiale américaine. La sonde spatiale est lancée le 26 novembre 2011 par un lanceur Atlas V. Le site d'atterrissage, sur lequel la sonde spatiale s'est posée le 6 août 2012, se situe dans le cratère Gale. Celui-ci présente dans un périmètre restreint donc compatible avec l'autonomie du rover, des formations reflétant les principales périodes géologiques de la planète dont celle — le Noachien — qui aurait pu permettre l'apparition d'organismes vivants. Au cours de sa mission, l'astromobile, nommé Curiosity, va rechercher si un environnement favorable à l'apparition de la vie a existé, analyser la composition minéralogique, étudier la géologie de la zone explorée et collecter des données sur la météorologie et les radiations qui atteignent le sol de la planète. La durée de la mission est fixée initialement à une année martienne soit environ 669 sols (jours solaires martiens) ou 687 jours (solaires) terrestres.

Le rover Curiosity est cinq fois plus lourd que ses prédécesseurs, les Mars Exploration Rovers (MER), ce qui lui permet d'emporter 75 kg de matériel scientifique, dont deux mini-laboratoires permettant d'analyser les composants organiques et minéraux ainsi qu'un système d'identification à distance de la composition des roches reposant sur l'action d'un laser. Les laboratoires embarqués sont alimentés par un système sophistiqué de prélèvement et de conditionnement d'échantillons comprenant une foreuse. Pour répondre aux besoins accrus d'énergie et s'affranchir des contraintes de l'hiver martien et des périodes nocturnes, le rover utilise un générateur thermoélectrique à radioisotope qui remplace les panneaux solaires mis en œuvre par les précédentes missions. Enfin, il bénéficie de logiciels évolués pour naviguer sur le sol martien et exécuter les tâches complexes qui l'attendent. Le rover est conçu pour parcourir 20 km et peut gravir des pentes de 45°.

La sonde spatiale au départ de la Terre a une masse de 3,9 tonnes et comprend un étage de croisière chargé d'amener la sonde jusqu'à proximité de la planète Mars, un véhicule de rentrée qui assure la traversée de l'atmosphère martienne à grande vitesse et un étage de descente chargé de la dernière phase aboutissant à l'atterrissage. Pour parvenir à poser le rover de 899 kg sur le sol martien avec la précision demandée par les objectifs scientifiques, la technique d'atterrissage utilisée par ses prédécesseurs a été profondément modifiée : la phase de rentrée atmosphérique est en partie pilotée pour restreindre la zone d'atterrissage à une ellipse longue de 20 km et large de 7 km. Le rover est déposé en douceur sur le sol par un étage de descente fonctionnant à la manière d'un hélicoptère-grue, seule méthode compatible avec sa masse.

MSL constitue la mission interplanétaire de la NASA la plus ambitieuse de la décennie. La complexité de la sonde et du rover ainsi que la nécessité de mettre au point de nouvelles technologies spatiales ont entraîné des modifications importantes du concept de départ durant le développement : les dépassements de coût qui en ont résulté ont failli entraîner l'annulation de tout le projet. Le lancement prévu initialement en 2009 a dû être repoussé à la fenêtre de lancement suivante, 26 mois plus tard, en 2011. Le coût total du projet est évalué en 2011 à 2,5 milliards de dollars.