Pourquoi la NASA ne nettoie jamais les panneaux solaires des sondes sur Mars ?

Sylvie Montard - 17 février 2022


Les panneaux solaires d'InSight se sont progressivement recouverts d'une fine couche de poussière martienne. Crédit : NASA
 
La NASA a choisi plusieurs fois l'option des panneaux solaires pour fournir l'énergie nécessaire au bon fonctionnement de ses sondes et rovers sur la planète Mars. On peut citer par exemple le petit robot Sojourner, pionnier des rovers sur le sol martien en 1997, qui était équipé d'un petit panneau solaire d'une surface de 0,25 m². Les jumeaux Spirit et Opportunity possédaient aussi des panneaux solaires, tout comme les sondes Phoenix et InSight.
 
Mais les panneaux solaires ont un énorme inconvénient, ils sont vite recouverts de poussières. Ce phénomène atténue peu à peu leur capacité à produire de l'énergie. Sur ce point, Mars n'épargne pas les engins de la NASA qui se retrouvent rapidement encrassés par les conditions météorologiques martiennes. Alors, pourquoi ne pas mettre au point un système d'auto-nettoyage comme une soufflette ou une balayette mécanisée ?
 
Evidemment, les ingénieurs ont déjà envisagé plusieurs solutions lors de la conception de sondes ou rovers destinés à travailler sur Mars. Mais de nombreuses raisons empêchent toute tentative d'entretenir leurs panneaux solaires. La plus facile à admettre est le poids d'un outil de nettoyage, qui représente un coût supplémentaire et pourrait contraindre la réussite d'une mission martienne. Sans parler du cahier des charges qui s'alourdit sur un projet qui est déjà calculé et dimensionné de manière optimale, d'un point de vue de la masse, mais aussi de l'énergie électrique.


Panneau solaire de la sonde Phoenix et son bras robotisé. Crédit : NASA/JPL-Caltech/ASU

Un système d'air comprimé pourrait alors alimenter un souffleur pour décoller la poussière, mais il ne serait efficace que sur de grosses particules. La fine poussière sur Mars a la fâcheuse tendance à adhérer fortement sur une surface lisse, à cause des effets électrostatiques. Sans frottement, il n'y a aucun moyen de s'en débarrasser. Qu'à cela ne tienne ! Utilisons alors une brosse ! Mais l'usage d'une balayette n'est pas non plus la solution miracle, car la poussière martienne est très abrasive. Tenter de la balayer réduirait encore plus rapidement la durée de vie d'un robot ou d'une sonde.


Le rover Opportunity n'a pas été épargné par l'atmosphère poussiéreuse de Mars. Crédit : NASA

La poussière sur les panneaux solaires n'est pas le seul prédateur des robots martiens. La glace carbonique et le froid ont progressivement endommagé la sonde Phoenix, qui a atterri très au nord de la planète en 2008. Spirit s'est enlisé dans le sable, immobilisé dans une position qui privait ses panneaux solaires de lumière. Qu'il soit couvert de poussières ou pas, sa mauvaise posture a eu raison de lui. Son jumeau Opportunity a eu plus de chance, avec une longévité record de 14 ans, grâce notamment à des vents martiens qui nettoyaient régulièrement ses panneaux solaires. Mais une vaste tempête de poussière à obscurci le ciel de Mars pendant plusieurs mois, empêchant le rover de recharger ses batteries. Une balayette ne l'aurait guère aidé.
 
La solution à ce problème récurrent nous vient peut-être de Chine. Le rover Zhurong tente actuellement de maintenir une certaine propreté de ses panneaux solaires, grâce à un revêtement spécial qui devrait empêcher la poussière de s'y coller. Il lui suffirait alors de les incliner pour simplement laisser tomber la poussière. Quant à la sonde InSight qui étudie les entrailles de Mars et sa sismologie, sa durée de vie a été prolongée grâce à la pelle qui équipe sa plateforme. Celle-ci est parvenue à jeter un gros tas de poussière sur les panneaux, afin de balayer en quelque sorte leurs surfaces. Mais la fin d'InSight est proche. D'ici l'été 2022, elle ne devrait plus être en mesure de fournir suffisamment d'énergie pour alimenter tous ses instruments. Qu'importe, la mission a déjà largement dépassé ses objectifs initiaux.


Source: futura-sciences.com
 
   
 
 
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