Source: The Conversation – in French – By Julien Baroukh, Chef de projet du rover Idefix pour la mission MMX, Centre national d’études spatiales (CNES)
Cette année, une mission internationale menée par le Japon va décoller en direction des lunes de Mars. Pourquoi se pencher sur ces corps célestes ? Quels sont les défis à relever pour faire de la mission un succès ? Le chef de projet côté français nous emmène en coulisse.
Les lunes de Mars, Phobos et Deimos, intriguent : très petites et proches de Mars, les modèles scientifiques n’arrivent pas à déterminer d’où elles viennent. Sont-elles le résultat d’un impact géant sur la planète rouge ? Ou bien sont-elles des astéroïdes capturés par la gravité de cette dernière ? Ont-elles évolué depuis leur formation ? Répondre à ces questions permettra d’améliorer la compréhension de la formation et de l’évolution du système solaire, avec, à la clé, la question de l’origine de l’eau sur Mars… et sur la Terre.
En octobre 2026, la mission japonaise MMX (pour Martian Moons eXploration) décollera de Tanegashima, au Japon, vers la lune martienne Phobos. À son bord, le premier rover (ou « astromobile ») de conception et fabrication franco-allemande, appelé Idefix®, un petit robot sur roues conçu pour explorer la surface de Phobos. Ainsi, soixante ans après le décollage du premier satellite français A1, surnommé Astérix, à bord de la fusée française Diamant depuis la base spatiale d’Hammaguir en Algérie – et qui faisait de la France la troisième puissance spatiale, c’est son fidèle compagnon Idefix® qui s’élancera à son tour vers l’espace, célébrant la coopération internationale dans l’exploration spatiale.
Une mission pour étudier Phobos, une des lunes de Mars
Déterminer l’origine des deux lunes martiennes est l’objectif que s’est fixé l’agence spatiale japonaise, la JAXA. Pour cela, elle a imaginé et mis sur pied la mission MMX en coopération avec plusieurs agences internationales. Elle ira étudier Phobos et Deimos sur place : depuis l’orbite d’abord, au moyen de plusieurs instruments scientifiques, puis en se posant à la surface de Phobos pour y collecter des échantillons, qui seront renvoyés vers la Terre, avec un retour prévu en 2031.
Le Cnes, l’agence spatiale française, contribue à plusieurs titres à cette extraordinaire aventure. Tout d’abord avec son expertise sur les trajectoires planétaires : ses équipes participeront à la validation des calculs de leurs homologues japonais. Ensuite avec la fourniture d’un instrument scientifique, le spectromètre imageur MIRS, qui permettra d’observer Phobos et Deimos (et aussi l’atmosphère de Mars) dans l’infrarouge. Et enfin avec la mise à disposition du petit rover Idefix®, conçu en collaboration avec l’agence spatiale allemande, le DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt), pour explorer la surface de Phobos pendant au minimum cent jours.
Un casse-tête d’ingénierie
Les challenges à relever pour Idefix® sont nombreux, car explorer la surface de Phobos est un véritable défi : il n’y a pas d’atmosphère, les températures sont extrêmes, de – 200 °C la nuit à + 60 °C le jour, et la gravité y est très faible (environ 2 000 fois moins que sur Terre) et varie du simple au double selon le lieu où l’on se trouve.
Cnes, Fourni par l’auteur
Un vrai casse-tête que les équipes d’ingénieurs ont dû résoudre en plus des contraintes techniques très fortes inhérentes aux projets spatiaux, telles que la masse allouée, la puissance électrique disponible ou encore l’encombrement très réduits. Le résultat est un rover de moins de 25 kilogrammes, de 45 centimètres par 40 centimètres par 35 centimètres – environ la taille d’un micro-onde – avec quatre roues et alimenté par quatre petits panneaux solaires d’une puissance max d’environ 15 watts chacun.
Les objectifs de mission assignés à Idefix® sont triples.
Tout d’abord, Idefix® est un éclaireur. Il se posera le premier sur le sol jusqu’ici inconnu de Phobos et permettra de mieux caractériser son état et son comportement, avant que la sonde MMX atterrisse à son tour pour y recueillir des échantillons et les rapporter sur Terre. En effet, la très faible gravité de Phobos rend le régolithe, cette couche de sable et de gravier à la surface, très imprévisible : sable mouvant ? ou bien croûte parfaitement rigide ? La sonde MMX ne veut pas le découvrir lors de son propre atterrissage, et c’est donc Idefix® qui prendra les risques à sa place.
Ensuite, Idefix® est un démonstrateur technologique, et ce, à plusieurs titres. Il sera le premier objet à rouler sur un corps céleste avec une gravité aussi faible (milligravité), ouvrant ainsi la voie à une nouvelle méthode d’exploration spatiale. Il démontrera les capacités de navigation autonome fondée sur la vision, permettant d’étendre les rayons d’action de telles explorations. Enfin, il testera de nouvelles technologies avioniques (ordinateur de bord, système de communication, etc.) issues des nanosatellites d’observation de la Terre, mais dans un cadre interplanétaire.
Enfin, Idefix® est un explorateur scientifique in situ équipé de plusieurs instruments : quatre caméras dans le domaine visible, un radiomètre et un spectromètre à effet Raman, qui pourront bénéficier de la capacité du rover à se mouvoir pour étudier plusieurs zones.
Explorer la surface de Phobos grâce à quatre instruments, en se déplaçant
En explorant des zones non perturbées de la surface de Phobos, Idefix® déterminera les propriétés physiques du matériau de surface et caractérisera l’homogénéité de la surface dans une plage allant de 0,1 millimètre à plusieurs dizaines de mètres. Ainsi, Idefix® apportera un éclairage unique, une passerelle entre les études menées à distances depuis l’orbite par la sonde et l’analyse des échantillons qu’elle rapportera sur Terre.
Jean Bertrand, Cnes, Fourni par l’auteur
Deux des caméras sont situées à l’avant du rover, les navcams. Elles sont en premier lieu conçues pour le pilotage du rover en permettant de reconstituer le terrain devant Idefix® en trois dimensions. Elles offriront des informations de contexte scientifique aux autres instruments du rover, et leur résolution (4 mégapixels) permettra aussi de conduire des études géomorphologiques de la surface de Phobos.
À côté des navcams, le radiomètre miniRAD étudiera les propriétés thermiques du régolithe et des roches à la surface de Phobos, en mesurant leur rayonnement infrarouge. À l’aide de modèles mathématiques, ces mesures permettront de déterminer des éléments clés de minéralogie, comme l’inertie thermique de la surface, la porosité et l’émissivité du régolithe ou des roches étudiées, apportant ainsi un éclairage sur les processus géologiques à l’œuvre à la surface de Phobos.
Les wheelcams observeront chacune le mouvement des roues du rover et leur interaction avec le régolithe. On pourra en tirer des informations sur les propriétés mécaniques et dynamiques de la surface et aussi, grâce à des LED, sur la composition des grains.
Enfin un spectromètre Raman, orienté vers le sol, permettra de conduire des analyses minéralogiques de la surface de Phobos. Sa plage spectrale permettra de détecter une grande variété de minéraux.
Mais avant même d’explorer la surface de Phobos, le rover Idefix® va vivre des aventures mouvementées. Tout d’abord, le lancement en lui-même est toujours un moment critique. Puis Idefix® devra passer un peu plus de deux ans accroché à la sonde, soumis aux radiations, au vide spatial et aux variations extrêmes de températures. Enfin, il lui faudra survivre à la phase très critique d’atterrissage en terre inconnue.
Julien Baroukh ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d’une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n’a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.
– ref. Soixante ans après Astérix, Idefix® se lance à son tour dans la conquête spatiale – https://theconversation.com/soixante-ans-apres-asterix-idefix-sup-sup-se-lance-a-son-tour-dans-la-conquete-spatiale-273034