C’est parti pour MMX. La fusée japonaise H3 a décollé le lundi 19 octobre à 21 h 41, heure de Paris (le 20 octobre à 4 h 41 au Japon), depuis la base de Tanegashima. Environ 71 minutes plus tard, la sonde MMX (Martian Moons eXploration) s’est séparée de l’étage supérieur, déjà lancée sur sa trajectoire vers Mars. Sa mission : se poser sur Phobos, la plus grande lune de Mars, et en rapporter des échantillons sur Terre en 2031. Ce serait une première : jamais aucune matière n’a été ramenée du voisinage de Mars. Et la France est du voyage, avec le petit rover Idefix, conçu avec l’Allemagne.
Phobos, une lune à l’origine mystérieuse
Phobos ne ressemble pas à notre Lune. C’est un bloc irrégulier d’environ 27 kilomètres dans sa plus grande longueur, qui tourne à seulement 6 000 kilomètres au-dessus de la surface martienne et boucle trois tours de Mars par jour. Sa petite sœur, Deimos, est encore plus petite.
Leur origine reste une énigme. Deux grandes hypothèses s’affrontent. Selon la première, ce seraient d’anciens astéroïdes capturés par la gravité de Mars : leur aspect sombre rappelle en effet celui de certains astéroïdes riches en carbone. Selon la seconde, ils seraient nés des débris projetés en orbite par un impact géant sur Mars, un peu comme notre Lune serait issue d’une collision entre la Terre et un autre astre.
Les observations à distance ne suffisent pas à trancher. « Ramener des échantillons dans nos laboratoires les plus perfectionnés sur Terre démultiplie les découvertes », souligne Elliot Sefton-Nash, responsable scientifique de MMX à l’Agence spatiale européenne (ESA). Si Phobos est un astéroïde capturé, ses roches raconteront l’histoire des matériaux, comme l’eau et les molécules organiques, qui ont circulé dans le jeune Système solaire. S’il est né d’un impact, il pourrait contenir des fragments de la Mars primitive.
Un programme de cinq ans
Après environ un an de voyage, MMX doit se placer en orbite autour de Mars en août 2027, puis se rapprocher de Phobos dès septembre. Elle y adoptera une trajectoire inédite, dite « quasi-satellite » : plutôt que de tourner autour de cette lune trop petite pour la retenir, la sonde tournera autour de Mars en restant collée à Phobos, comme si elle tournait autour.
Commenceront alors plusieurs années d’observations détaillées pour choisir où se poser. Début 2029, la sonde larguera le rover Idefix. Puis, en 2030, elle se posera elle-même sur Phobos pour prélever au moins 10 grammes de sol à l’aide de deux systèmes d’échantillonnage différents. Sur le chemin du retour, elle survolera Deimos, avant de larguer une capsule qui doit atterrir en Australie en 2031.
Le Japon a de l’expérience en la matière : ses sondes Hayabusa et Hayabusa2 ont déjà rapporté des échantillons des astéroïdes Itokawa, en 2010, et Ryugu, en 2020.
Idefix, un rover qui pèse 15 grammes sur Phobos
La contribution européenne la plus visible tient dans 25 kilogrammes. Idefix, le rover conçu par le CNES et son homologue allemand, le DLR, sera largué d’environ 40 mètres de hauteur, sans module d’atterrissage : la gravité de Phobos est si faible que ses 25 kilos n’y pèseront que l’équivalent de 15 grammes.
Les rôles ont été répartis entre les deux pays. L’Allemagne a fourni le châssis, le système de déplacement et deux instruments, dont un spectromètre qui analysera la composition des roches. La France a fourni les caméras, des instruments pour étudier la mécanique du sol et le « cerveau » du rover : son ordinateur, son alimentation électrique et ses communications. Idefix doit fonctionner environ trois mois et tester la façon de rouler dans une gravité quasi nulle, une information précieuse avant que la sonde principale ne se pose à son tour.
La France fournit aussi MIRS, un spectromètre infrarouge installé sur la sonde, qui cartographiera la composition de Phobos depuis l’orbite.
Phobos a déjà résisté
MMX ne sera pas la première mission à viser Phobos. En 1988, l’Union soviétique y avait envoyé deux sondes, Phobos 1 et Phobos 2 : la première a été perdue en route, la seconde peu avant d’atteindre son but, en 1989. En 2011, la sonde russe Phobos-Grunt, censée rapporter des échantillons, n’a jamais quitté l’orbite terrestre.
La mission japonaise a elle-même connu un contretemps. Prévue pour 2024, elle a été repoussée à 2026 après l’échec du premier vol de la fusée H3, en 2023.
Un lancement sans accroc
La fusée H3, dont c’était le dixième vol, a suivi le plan à la lettre. Ses quatre propulseurs d’appoint se sont détachés un peu avant la deuxième minute, puis la coiffe qui protégeait la sonde a été larguée. Environ une heure après le décollage, l’étage supérieur s’est rallumé pendant un peu plus de six minutes pour placer MMX sur la route de Mars. La séparation, confirmée par la JAXA, a été saluée par des applaudissements dans la salle de contrôle.
Prochaine étape : environ un an de croisière, avant l’arrivée autour de Mars à l’été 2027.