Mission habitée vers Mars - Définition

Historique des autres études de mission habitée vers Mars

Depuis les débuts de l'astronautique, un grand nombre de scénarios de missions ont été proposés.

Le projet de Wernher von Braun (de 1947 à la fin années 60)

Première version (1952) 

Wernher von Braun est le premier à faire une étude technique détaillée d'une mission vers Mars. Les détails sont publiés dans son livre Das Marsprojekt (1952) traduit en anglais en 1962 et dans différentes autres publications et présentés dans le magazine Collier à travers une série d'articles à compter de mars 1952. Une variante du concept de mission proposé par Von Braun est popularisée en anglais dans l'ouvrage The Conquest of Space de Willy Ley (1949), avec des illustrations de Chesley Bonestell. Le projet de Von Braun consistait à envoyer près d'un millier de fusées à trois étages qui mettaient en orbite les éléments de la mission vers Mars; ceux-ci étaient assemblés depuis une station spatiale en orbite terrestre. La mission elle-même comportait une flotte de 10 vaisseaux chacun emportant 70 personnes et 3 avions qui devaient se poser horizontalement sur le sol martien (à l'époque on pensait que l'atmosphère martienne était beaucoup plus dense qu'elle ne l'est en réalité).

La version de 1956 

Dans une vision révisée du projet martien publiée en 1956 sous le titre The Exploration of Mars par Von Braun et Willy Ley, la taille de la mission était réduite, ne nécessitant plus que 400 lancements utilisés pour construire 2 vaisseaux emportant toujours un avion. Dans la version postérieure du projet, popularisée par la série de film « Man in Space » de Disney les vaisseaux avaient recours à la propulsion nucléaire et ionique pour les trajets interplanétaires.

Mise en œuvre de la propulsion nucléaire (1969) 

À la suite du succès du Programme Apollo, Von Braun se fit l'avocat d'une mission habitée martienne qui devait être l'objectif du programme des missions habitées de la NASA. Dans le scénario proposé des lanceurs Saturn V étaient utilisés pour mettre en orbite des étages à propulsion nucléaire (NERVA) : ceux-ci étaient utilisés pour propulser deux vaisseaux avec des équipages de 6 hommes. La mission devait être lancée au début des années 1980. La proposition fut étudiée par le président Richard Nixon et repoussée en faveur de la navette spatiale.

Les projets soviétiques des années 1960

Le vaisseau soviétique interplanétaire TMK-MAVR (vue d'artiste)

Le vaisseau lourd habité interplanétaire (connu par les russes sous l'acronyme TMK) était un vaisseau d'exploration proposé dans les années 1960 conçu pour effectuer un survol de Mars et Vénus sans atterrir. Le vaisseau devait être lancé en 1971 et effectuer une mission d'une durée de 3 ans. Au cours du survol de Mars des sondes devaient être larguées. Le projet TMK se voulait une réponse aux vols lunaires américains. Le projet ne fut jamais réalisé entre autres parce qu'il utilisait le lanceur N1 qui ne réussit jamais à voler.

États-Unis : Case for Mars et Mars Direct (1981–1996)

Case for Mars (1981–1996) 

À la suite du succès des sondes martiennes Viking, une série de conférences furent données entre 1981 et 1996 sous le titre The Case for Mars à l'Université du Colorado à Boulder. Ces conférences défendaient le principe de l'exploration de Mars par des missions habitées en présentant les concepts et les technologies nécessaires et étaient suivis d'ateliers de travail destinés à détailler le déroulement des missions. L'un des concepts de base était la réutilisation des ressources martiennes pour fabriquer le carburant nécessaire au voyage de retour. L'étude fut publiée dans une série de volumes publiés par l'American Astronautical Society. Des conférences ultérieures présentèrent un certain nombre de concepts alternatifs dont celui de « Mars Direct » préconisé par Robert Zubrin et David Baker; les « Footsteps to Mars » proposition de Geoffrey A. Landis, qui proposait de réaliser des missions intermédiaires avant d'atterrir sur Mars, dont celle de poser un équipage sur Phobos et le Great Exploration proposé par le Lawrence Livermore National Laboratory entre autres.

Mars Direct (début des années 1990) 

Du fait de la distance entre Mars et la Terre, la mission vers Mars sera beaucoup plus risquée et plus coûteuse que les vols vers la Lune. Le ravitaillement et le carburant doivent être disponibles dans des quantités suffisantes pour un voyage de 2 à 3 ans et le vaisseau doit disposer d'un bouclier au moins partiel permettant de protéger son équipage des éruptions solaires. Un document publié en 1990 par Robert Zubrin and David A. Baker, puis par Martin Marietta proposa de réduire la masse de la mission (et donc son coût) en utilisant les ressources martiennes et en particulier en fabriquant le carburant à partir des gaz contenus dans l'atmosphère martienne. Cette proposition reprenait un certain nombre de concepts développés dans la série de conférences de Case for Mars. Au cours de la décennie suivante, cette proposition fut développée par Zubrin sous le concept de mission intitulé Mars Direct qu'il exposa dans son livre The Case for Mars (1996) (dans sa version française « Cap sur Mars »). Ce scénario de mission est soutenu par la Mars Society qui considère qu'il s'agit d'un scénario pratique et d'un coût raisonnable.

États-Unis : Vision for Space Exploration (2004)

Le président américains George W. Bush est à l'origine d'un document programme publié le 14 janvier 2004 et intitulé Vision for Space Exploration. Ce document prévoit la mise en place d'un avant poste sur la Lune vers 2020. Des missions préalables durant la décade 2010-2020 doivent permettre la mise au point des techniques nécessaires. Le 24 septembre 2007 Michael Griffin, alors administrateur de la NASA, a suggéré que une mission habitée vers Mars pourrait être lancée vers 2037. La NASA a également envisagé de lancer des missions vers Mars depuis la Lune. Cette option n'a toutefois pas été retenue car elle nécessiterait l'installation d'un véritable complexe industriel sur la Lune qui serait difficile à exploiter et à maintenir.

Les programmes russes et européens actuels

Le programme Aurora (début 2000) 

L'Agence spatiale européenne a des projets à long terme d'envoyer une mission habitée vers Mars aux alentours de 2030. Selon le calendrier du projet proposé en 2001 , la mission commencerait par une exploration par des robots, une simulation permettant de valider le capacité à faire vivre des hommes sur Mars puis une mission habitée. Mais les objections de plusieurs des pays membres de l'agence et d'autres raisons ont remis en cause le calendrier avancé.

Les projets russes (actuel) 

Un certain nombre de concepts et de propositions ont été effectués par les scientifiques russes. Les dates pour le lancement se situaient entre 2016 et 2020. Le vaisseau martien devait emporter un équipage de 4 à 5 cosmonautes qui devaient séjourner 2 ans dans l'espace. En 2009, les agences spatiales russe et européenne ont achevé une expérience psychologique faisant partie du programme Mars500 consistant à isoler durant 105 jours un équipage composé de 6 personnes (4 russes, 1 allemand et 1 français) pour simuler une mission martienne. En Février 2010, l'Agence fédérale spatiale russe (Roskosmos) annonce qu'un vol habité vers Mars ne fait pas partie du programme spatial immédiat de la Russie mais précise qu'elle envisage de développer des propulseurs à énergie nucléaire pour rallier Mars rapidement.

Mission conjointe russe et européenne 

Une proposition de mission conjointe de la Russie et de l'Europe faite en 2002 repose sur l'envoi de deux vaisseaux l'un emportant un équipage de 6 personnes, l'autre le ravitaillement de la mission. La mission durerait 440 jours et permettrait à un équipage de 3 personnes d'explorer la surface de Mars durant 2 mois. Le projet entier a été chiffré à 20 milliards de $ dont 30 % apportés par la Russie.