Fobos | Histoire

1. De Mars à Phobos

Au cours des années 1970, les efforts soviétiques en matière d'exploration du système solaire se sont concentrés sur la planète Vénus, et ont donné des résultats extrêmement positifs. Toutes les sondes interplanétaires soviétiques sont développées et construites par l'industriel NPO Lavotchkine, pour le compte du Ministère des Machines Générales (MOM). L'Institut de Recherche Spatiale (IKI) de l'Académie des Sciences est responsable des charges utiles scientifiques.

En 1973, quatre sondes ont été envoyées en direction de Mars (deux atterrisseurs et deux orbiteurs), mais aucune n'a pleinement rempli sa mission.

Fig. 1.1 : L'une des images envoyées par Mars-5.
Crédit : TASS.

Le projet suivant dans l'exploration soviétique de Mars est particulièrement ambitieux. Baptisé 5M, il consiste à envoyer une sonde au moyen d'un lanceur super-lourd N-1 (11A52) pour ramener des échantillons sur Terre. En 1974, quand la N-1 est abandonnée, NPO Lavotchkine propose de la remplacer par deux lanceurs Proton-K (8K82K). Les éléments de la sonde 5M devront se rejoindre et s'amarrer sur orbite basse avant de partir vers Mars.

Mais en 1977, au vu de sa complexité, la mission est annulée par le MOM. Cela constitue un coup très dur pour NPO Lavotchkine, qui voit sa crédibilité tomber en flèche aux yeux des autres industriels soviétiques et des chercheurs. Le Constructeur général, Sergueï KRIOUKOV, est remplacé en décembre 1977 par Viatcheslav KOVTOUNIENKO [6].

Fig. 1.2 : Viatcheslav Mikhaïlovitch KOVTOUNIENKO.
Constructeur général de NPO Lavotchkine à partir de 1977.
Crédit : NPO Lavotchkine.

Le nouveau patron arrive avec le projet ambitieux d'une nouvelle plate-forme, baptisée UMVL, qui serait adaptable pour des missions vers la Lune, Mars et Vénus. Le développement commence dès 1979, mais n'avance pas vite. Le manque de relations de KOVTOUNIENKO avec les autres grands noms de l'industrie spatiale, comme Valentin GLOUCHKO, Nikolaï PILIOUGUINE ou Mikhaïl RIAZANSKI, dont les entreprises respectives sont partenaires du projet, n'améliore pas la situation [6].

Dès 1976, Roald SAGDEÏEV, le directeur de l'IKI, était convaincu que la mission martienne entraînait une prise de risque trop importante, et il avait proposé de repenser le projet afin de le diriger non pas vers Mars, mais vers l'un de ses deux satellites naturels, Phobos [1].

Fig. 1.3 : Roald Zinnourovitch SAGDEÏEV.
Directeur de l'Institut de Recherche Spatiale (IKI) de 1973 à 1988.
Crédit : DR.

Le retour d'échantillons de Phobos est d'abord envisagé. Une première série de sondes, appelées 1F, seraient envoyées en 1984 pour étudier le satellite à distance puis, en 1986, une nouvelle sonde appelée 2F irait récolter des échantillons et les ramener sur Terre. Les 2F seraient identiques aux 1F, à cela près que le container d'instruments de mesure y est remplacé par la fusée de retour.

L'idée de départ était que les 1F atterrissent sur Phobos, mais cet objectif a vite été jugé trop complexe étant donné les inconnues sur la constitution du satellite. SAGDEÏEV avait alors proposé de faire s'approcher la sonde à une vingtaine de mètres de la surface, de l'accrocher avec un harpon et de récupérer des échantillons pour les analyser in situ [2].

Fig. 1.4 : Schéma du projet de harpon.
On le voit planté dans la surface de Phobos (à gauche),
et en train de ramener les échantillons vers la sonde (à droite).
Crédit : Film Проект Фобос. Иванов.

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Vidéo 1.1 : Essais du système de harpon dans l'Il-76MDK.
Crédit : Проект Фобос. Иванов.

Finalement, cette manœuvre aussi est jugée trop ambitieuse, et la sonde se contentera d'approcher Phobos et de l'étudier à distance [2]. La nouvelle plate-forme UMVL de KOVTOUNIENKO sera parfaitement adaptée pour cette mission, et le développement démarre donc.

A un certain moment, le projet de sondes 2F de retour d'échantillon est abandonné, et seules les 1F pour l'étude de Phobos sont conservées. Sans originalité, elles sont baptisées « Fobos ». Le lancement est prévu initialement en 1984, mais il sera repoussé à 1988.

2. Le développement des sondes 1F

A la fin des années 1970, le développement des deux sondes Vega avait été placé sous l'autorité de l'IKI. Dans le contexte de relations relativement tendues entre les chercheurs de l'IKI et les ingénieurs de NPO Lavotchkine, cette décision avait entraîné un certain mécontentement dans les rangs de l'industriel. Pour les sondes 1F, le MOM décide que ce sera NPO Lavotchkine qui sera le maître d'œuvre du programme [2].

Par ailleurs, suite aux lancements des deux sondes Vega en décembre 1984, l'IKI est autorisé à ouvrir le projet Fobos à la coopération internationale [5]. L'éventualité de la participation française avait déjà été évoquée lors de la réunion franco-soviétique de Samarkand du 25 septembre au 2 octobre 1984. Au total, ce seront pas moins de treize pays, plus l'Agence Spatiale Européenne (ESA), qui participent à la charge utile scientifique.

SAGDEÏEV créé un comité scientifique international regroupant les chercheurs de tous les pays contributeurs, d'une part, et V. KOVTOUNIENKO, d'autre part. D'après Arlène AMMAR-ISRAEL, chercheuse française très impliquée dans la mission, la présence de ce dernier aux réunions « donnait à cette structure une crédibilité certaine » et contraignait NPO Lavotchkine à prendre en compte certaines idées des chercheurs [5].

Fig. 2.1 : Préparation de l'une des sondes Fobos.
Crédit : TASS.

Une concurrence existe également entre les différents laboratoires à l'intérieur de l'IKI. En 1984, le docteur Igor MITROFANOV dirige une équipe spécialisée dans la spectroscopie gamma (qui permet l'étude des planètes dans les très basses longueurs d'onde, mais aussi l'observation des sursauts gamma). Cette équipe fait partie du département d'astronomie extra-atmosphérique de Iossif CHKLOVSKI [3].

L'équipe de MITROFANOV voudrait embarquer sur les sondes Fobos un petit instrument appelé VGS, qui permettrait de faire de la spectroscopie gamma sur Mars. Vassili MOROZ, qui dirige le département de planétologie de l'IKI, ne veut pas qu'un autre département que le sien fasse ce type de recherches. Par ailleurs, les sondes Fobos embarqueront déjà l'instrument français LILAS, à laquelle participe Rachid SIOUNIAÏEV, du département d'astrophysique de haute énergie, qui ne veut pas d'une expérience sur les sursauts gamma qui viendrait d'ailleurs que de son département [4].

Roald SAGDEÏEV, le directeur de l'IKI, doit donc arbitrer, et il opte pour un compromis. Le VGS travaillera à la fois pour l'étude des planètes et des sursauts gamma, et il sera réalisé par la France [4].

En marges de ces querelles, le développement de la sonde se poursuit chez NPO Lavotchkine. Le moteur, d'un type nouveau, est testé pour la première fois en 1985 au département n°101 du NII KhimMach. En 1986, un modèle d'essai de la sonde est testé dans la chambre à vide du département n°618 [7].

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Vidéo 2.1 : Essais d'une sonde Fobos dans la chambre à vide du NII KhimMach.
Crédit : Проект Фобос. Иванов.

3. Déroulement des missions

Les deux sondes 1F, baptisées Fobos-1 et Fobos-2, sont lancées avec succès les 7 juillet et 12 juillet 1988, respectivement.

Fig. 3.1 : Préparation du lancement de Fobos-2 à Baïkonour.
Crédit : DR.

L'injection sur la trajectoire Terre-Mars se déroule sans incident pour les deux engins, qui commencent à fournir des résultats scientifiques durant leur trajet. L'étude du Soleil et des sursauts gamma est en effet l'un des objectifs de la mission.

Le 28 août 1988, l'un des ingénieurs du Centre de Contrôle des Vols (TsUP) envoie une commande erronée à Fobos-1. Du fait d'une très grande faiblesse de conception, cette commande, a pour conséquence l'inhibition totale du système d'orientation, et la sonde est perdue.

Fobos-2, quant à elle, réussit sa mise sur orbite autour de Mars, et renvoie une importante quantité de données scientifiques. Le 27 mars 1989, alors que la sonde s'apprête à réaliser son plongeon vers Phobos pour y larguer ses deux atterrisseurs, le contact est brutalement perdu. Aucune explication consolidée ne sera jamais trouvée, mais il apparaît probable que la forte activité solaire ait endommagé l'électronique de bord.

4. Bilan et conclusion

Le bilan scientifique des sondes Fobos a été publié dans la revue Nature d'octobre 1989, et ont été présentés lors d'un colloque international organisé au Palais des Congrès de Paris du 23 au 27 octobre 1989.

Fig. 4.1 : La revue Nature d'octobre 1989.
Crédit : DR.

La sonde Fobos-1, bien que perdue de façon très précoce, a permis de recueillir de nombreuses données sur le Soleil et les sursauts gamma. La sonde Fobos-2, quant à elle, peut être qualifiée de succès presque total puisque, excepté les études à proximité et in situ de la surface de Phobos, tous les objectifs scientifiques ont été remplis.

Fig. 4.2 : Le colloque d'octobre 1989, au Palais des Congrès.
Crédit : A. AMMAR-ISRAEL.

Bibliographie

[1] MAROV, M., Назначение. Успехи. Отречение., in С.С. Крюков - о товарище, руководителе, личности, Kalouga, 2008
[2] SAGDEÏEV, R., The Making of a Soviet Scientist, New York, 1994, pp. 313-324
[3] ZELIONYI, L., ИКИ РАН - 50 лет, Moscou, 2015, p. 220
[4] MITROFANOV, I., О роли личности в истории, in MOULIARTCHIK, T., Василий Иванович Мороз - Победы и поражения, Moscou, 2014
[5] IFHE, 50 ans de coopération spatiale France-URSS/Russie
[6] PERMINOV, V., The Difficult Road to Mars, publication NASA NP-1999-06-251-HQ, 1999
[7] Histoire officielle du NITs RKP


Dernière mise à jour : 28 octobre 2016