Pour son premier mardi de l'ingénieur de la nouvelle année scolaire, l'ESME Sudria accueillait dans ses locaux de Paris-Montparnasse Alain Souchier, président de l'association Planète Mars et ancien ingénieur en propulsion moteurs-fusées à la Snecma, le 5 novembre. A cette occasion, il est revenu sur les enjeux de l'exploration spatiale et martienne dans le contexte global de l'ingénierie. La conférence était également retransmise sur les Campus de Lyon et Lille.
Mars, la nouvelle frontière à conquérir
L'exploration martienne est motivée par quatre axes clés :
- La recherche scientifique : compréhension de la formation des planètes et recherche des conditions ayant pu entraîner la vie sur cette planète.
- Le progrès technique : les missions spatiales impliquent une innovation constante dans les secteurs de l'énergie, du recyclage ou de la robotique.
- La coopération internationale : à l'instar de la mise en place de la station spatiale internationale, une mission martienne impliquerait la collaboration de nombreux pays et entreprises, constituant de fait un réseau.
- Le rêve : à une époque où les ressources s'amoindrissent, se dire que Mars représente une possibilité est facteur d'espoir.
Pour toutes ces raisons, les ingénieurs, toutes disciplines confondues (aérospatial évidemment, mais aussi robotique, environnement, informatique, réseaux, matériaux...) ont tout intérêt à se pencher sur les opportunités que pourrait offrir cette nouvelle aventure spatiale.
De nouveaux défis pour l'ingénieur
Avec le lancement des sondes (Mars compte actuellement trois satellites envoyés depuis la Terre autour de son orbite) et de véhicules d'exploration et d'analyse (Opportunity et Curiosity), l'homme a prouvé qu'il pouvait envoyer des appareils de plusieurs tonnes sur la surface de la planète rouge. Cependant, pour pouvoir espérer effectuer des missions habitées martiennes, les ingénieurs vont devoir surmonter quelques difficultés encore majeures, notamment en propulsion et gestion énergétique.
En 60 années de fuséologies (depuis Von Braun qui, en 1950, voulait faire décoller des appareils de 37 000 tonnes à des modules de vie martienne d'une masse estimée de 400 tonnes), la propulsion a connu beaucoup de progrès. Cependant, les propulseurs actuels peuvent transporter des charges estimées d'un peu moins de 150 tonnes. Plusieurs options sont donc à l'étude :
- Propulsion chimique et création du carburant nécessaire au retour sur place : c'est l'option la plus plausible aujourd'hui, explorée par le projet Mars Direct. Un premier module de synthèse du CO2 martien en méthane exploitable serait envoyé. Deux ans plus tard, un vol habité, apportant également un module de synthèse de secours, viendrait effectuer sa mission scientifique.
- Propulsion nucléothermique : cette piste est envisagée par le projet DRA 5.0 de la Nasa. Un réacteur nucléaire entraînerait la combustion d'hydrogène qui propulserait l'appareil. Cependant, il demanderait un système de refroidissement gigantesque.
- Propulsion nucléoélectrique : pour l'heure, une telle entreprise est quasiment impossible, les systèmes d'alimentation électrique (panneaux solaire, moteurs ioniques ou autres) étant trop lourds pour être efficaces.
Outre ces questions d'ordre énergétique, les ingénieurs auront également à se poser des questions quant aux matériaux (un aller vers Mars dure en moyenne six mois, durant lesquels des éruptions solaires hautement radioactives peuvent avoir lieu), à la mécanique (conception de véhicules adaptés au terrain martien) ou en systèmes de mesure pour les différents équipements de recherche.
Actuellement, les perspectives d'un premier voyage habité (en orbite seulement) vers Mars serait prévu d'ici 2030, pour des missions humaines sur le sol de la planète rouge aux alentours de 2035. A n'en pas douter, les ingénieurs qui concevront les véhicules de ces missions (voire qui seront à leur bord) sont déjà nés. Il ne tient qu'à vous de prendre part à l'aventure !