Aérobot - Définition

Études d'aérobots par la NASA

Pendant ce temps, le Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la Nasa s'intéresse beaucoup à l'idée des aérobots planétaires si bien qu'une de ses équipes, dirigée par Jim Cutts, travaille sur ce projet depuis plusieurs années et développe des expériences pour maîtriser la technologie des aérobots.

Les premières de ces expériences étaient centrées sur une série de ballons à fluide réversible dans le cadre du projet Alice (Altitude Control Experiment, expérimentation de contrôle en altitude). Le premier ballon Alice 1 a pris son vol en 1993, suivi par d'autres jusqu'à Alice 8 en 1997.

Des travaux connexes ont portés sur la caractérisation de matériaux pour l'enveloppe d'un ballon pour Vénus et sur deux vols de ballon en 1996 pour tester les instrumentations embarquées.

En 1996 JPL travaille sur une série d'expériences qualifiantes nommée PAT (Planetary Aerobot Testbed, banc d'essai pour aérobot planétaire) qui cherche à démontrer les capacités des aérobots planétaires à l'aide de vols dans l'atmosphère terrestre. Le banc d'essai prévoit un ballon à fluide réversible emportant une charge utile de 10 kg comportant le système de navigation, une caméra, et qui pourrait être rendu autonome par la suite. Le projet, jugé trop ambitieux, est abandonné en 1997.

JPL continue de travailler sur des expérimentations à moindre coût, très pointues, destinées à la mise au point d'un aérobot pour la planète Mars. Le programme porte le nom de « Mabvap » (Mars Aerobot Validation Program, programme de qualification d'un aérobot pour Mars) et prévoie des largages de ballons à partir de montgolfières ou d'hélicoptères pour étudier la phase très délicate du déploiement. Mabvap développe également des enveloppes de ballons en surpression avec des matériaux susceptibles de permettre des missions sur Mars de longue durée.

JPL a également fourni des ensembles de capteurs atmosphériques, ou destinés à la navigation pour les vols de ballons avec pilote Solo Spirit round-the-world. Cette action visait à la fois à soutenir les missions en ballon et à optimiser la technique des aérobots planétaires.

Aéronef planétaire

On a aussi pensé à des avions à ailes traditionnelles pour l'exploration automatique de l'atmosphère de Mars, de Vénus et aussi de Jupiter.

Parmi les plus grandes difficultés technologiques pour voler sur Mars on peut noter :

• la compréhension et la modélisation du faible nombre de Reynolds dans le cadre de l'aérodynamique à grande vitesse subsonique ;
• le dessin et la construction de cellules non conventionnelles et d'aérostructures ;
• le matriçage de la dynamique du déploiement du parachute de freinage au début de la descente du véhicule ;
• l'intégration dans le système d'un sous–système de propulsion sans air.

En raison de ses études et dessins très aboutis, un des concepts proposés, Ares, a été sélectionné parmi les quatre finalistes pour le programme Mars Scout en 2007, mais n'a, finalement, pas été retenu pour laisser sa place à la mission Phoenix. Au cours des études, des avions à l'échelle un demi et à l'échelle un ont été expérimentés dans les conditions de l'atmosphère de Mars.