Vénus | Les sondes 2MV

A la mi-1961, l'Union soviétique a déjà lancé deux sondes vers Mars (1M) et deux vers Vénus (1VA). Il apparaît que développer à chaque fois deux types de sondes différents est un gaspillage de ressources, car les besoins sont en fait très semblables pour les deux planètes.

1. Historique

Le 30 juillet 1961, Sergueï KOROLIOV, le constructeur général du bureau d'études OKB-1, lance le projet de sondes 2MV, qui seront utilisées à la fois pour Mars et Vénus. Quatre versions seront développées, afin d'adapter les sondes à leur mission :

     - 2MV-1 pour atterrir sur Vénus,
     - 2MV-2 pour survoler Vénus,
     - 2MV-3 pour atterrir sur Mars,
     - 2MV-4 pour survoler Mars.

Les quatre types de sondes seront constituées d'un bus standardisé, et d'un module spécifique adapté à leur mission. De cette manière, l'OKB-1 espère réduire les coûts et les délais.

Fig. 1 : Réplique d'une 2MV-4.
Musée Mémorial de la Cosmonautique. Crédit : Nicolas PILLET.

Trois sondes sont envoyées vers Vénus lors de la fenêtre d'août-septembre 1962, mais aucune n'aboutira, à chaque fois à cause de dysfonctionnements de l'étage supérieur du lanceur Molnia.

Trois 2MV sont lancées vers Mars peu de temps après, lors de la fenêtre d'octobre-novembre 1962. Deux sont encore victimes de problèmes avec le lanceur, et une seule parvient à quitter l'orbite terrestre et à survoler la planète rouge.

Sondes Nom Lancement Commentaire
2MV-1 n°3 - 25 août 1962 Défaillance du Bloc L
2MV-1 n°4 - 1er septembre 1962 Défaillance du Bloc L
2MV-2 n°1 - 12 septembre 1962 Défaillance du Bloc I
2MV-4 n°3 - 24 octobre 1962 Défaillance du Bloc L
2MV-4 n°4 Mars-1 1er novembre 1962 Contact radio perdu 3 mois avant le survol
2MV-3 n°1 - 4 novembre 1962 Défaillance du Bloc I

2. Descriptif technique

Les sondes 2MV sont constituées d'un compartiment orbital hermétique et d'un module spécialisé, qui peut être soit un atterrisseur (pour les 2MV-1 et 2MV-3), soit un ensemble d'instruments scientifiques (pour les 2MV-2 et 2MV-4).

Au total, les 2MV avaient une hauteur de 3,3m, et une masse d'environ 900kg (qui variait légèrement selon la version).

Elles étaient mises sur orbite par des lanceurs Molnia (8K78), dont l'étage supérieur Bloc L leur conférait la deuxième vitesse cosmique, leur permettant d'échapper à l'attraction terrestre.

2.1. Le Compartiment Orbital Hermétique

Il s'agit d'un cylindre de 1,1m de diamètre. Il est muni de deux panneaux solaires qui lui donnent une largeur totale de 4,4m. Les panneaux ont un total de 2,6m2 de cellules photovoltaïques, qui peuvent fournir un courant électrique de 1,3 à 2,6A. Cela permet de charger plusieurs batteries Nickel-Cadmium de 42A.h de capacité.

Fig. 2 : Vues du Compartiment orbital sur la réplique du MMK.
Crédit : Nicolas PILLET.

Le compartiment est pressurisé à 1,1atm. Un enregistreur embarqué emmagasine toutes les données techniques et scientifiques, et les retransmet à la Terre lors de sessions de communications programmées.

Il peut envoyer des données grâce à une antenne parabolique de 1,7m de diamètre en UHF (937,5MHz) ou en SHF (6GHz ou 3,75GHz). En orbite terrestre, les transmissions se sont en VHF (187,5MHz) au moyen de deux petites antennes en spirale placées à l'extrémité des panneaux solaires.

Fig. 3 : Vue d'une des antennes en spirale sur la réplique du MMK.
Crédit : Nicolas PILLET.

Le transmetteur du compartiment orbital reçoit les transmissions en provenance de la Terre en UHF (769,2MHz) grâce à une antenne semi-directionnelle.

Il est équipé d'un moteur KDU-414 (11D414), développé par l'OKB-2, qui permet de réaliser les corrections de trajectoire. Ce moteur est repris des sondes de génération précédente 1VA. Comme sur celles-ci, trois modes d'orientation sont possibles.

Fig. 4 : Vue du moteur KDU-414 sur la réplique du MMK.
Crédit : Nicolas PILLET.

2.2. L'atterrisseur

Les sondes 2MV-1 (Vénus) et 2MV-3 (Mars) devaient larguer un atterrisseur de 350kg lors de leur arrivée à proximité de la planète cible. Il est contenu dans une enveloppe sphérique de 90cm de diamètre située à l'extrémité du compartiment orbital.

L'atterrisseur martien était équipé d'un premier parachute de freinage supersonique, qui réduisait la vitesse avant l'ouverture du parachute principal. Ce système a été testé à cinq reprises en 1962 grâce à des fusées-sondes R-11A-MV lancées de Kapoustine Yar. L'atterrisseur vénusien disposait, quant à lui, de trois parachutes.

Les atterrisseurs comportaient un transmetteur radio (décimétrique) ainsi que plusieurs instruments scientifiques, parmi lesquels un analyseur de gaz, des capteurs de pression, de température et de densité, un compteur de rayons gamma, et un détecteur de mouvement (en cas d'amerrissage).

2.3. Le module des instruments

Les sondes 2MV-2 (Vénus) et 2MV-4 (Mars) étaient destinées à survoler leur planète cible sans se mettre en orbite. Elles étaient équipées de plusieurs instruments scientifiques pour réaliser des relevés in situ.

Fig. 5 : Vues du module des instruments sur la réplique du MMK.
Crédit : Nicolas PILLET.

On ne connait que la liste des instruments emportés par Mars-1 (2MV-4 n°2), mais les autres sondes avaient probablement les mêmes. Il s'agit d'un magnétomètre, de deux compteurs Geiger, de deux scintillateurs, de deux pièges à ions, d'un détecteur de micrométéorites, d'un spectromètre infrarouge, d'un spectrographe ultraviolet, d'un compteur Tcherenkov et d'un appareil photo.

La caméra de Mars-1 pesait 32kg et était munie de deux objectifs : un grand angle (35mm) et un téléobjectif (750mm).

Fig. 6 : Schéma de la caméra de Mars-1.
Crédit : Don P. MITCHELL.

3. Documents

1. Compartiment Orbital Hermétique
2. Compartiment de Descente
3. Moteur KDU-414
4. Panneau solaire
5. Radiateur du système de régulation thermique
6. Antenne parabolique
7. Antenne semi-directionnelle
8. Antenne pour communiquer avec l'atterrisseur
9. Antenne d'émission (longueur d'onde métrique)
10. Antenne de réception (long. d'onde métrique)

11. Antenne omnidirectionnelle d'urgence
12. Antenne pour comm. depuis l'orbite terrestre
13. Capteur pour orientation vers la Terre
14. Capteur des instruments scientifiques
15. Capteur pour orientation Soleil/étoiles
16. Boîtier de communications d'urgence
17. Capteur d'orientation solaire
18. Tuyères
19. Réservoirs d'azote pour l'orientation
20. Capteur pour l'orientation solaire

Fig. 7 : Schéma d'une sonde 2MV-1.
Crédit : RKK Energuia.

1. Compartiment Orbital Hermétique
2. Module des instruments
3. Moteur KDU-414
4. Panneau solaire
5. Radiateur du système de régulation thermique
6. Antenne parabolique
7. Antenne semi-directionnelle
8. Antennes semi-directionnelles
9. Antenne d'émission (longueur d'onde métrique)
10. Antenne omnidirectionnelle d'urgence
11. Hublot pour caméra et capteur d'orientation

12. Capteur des instruments scientifiques
13. Antenne de réception (long. d'onde métrique)
14. Capteur pour orientation Soleil/étoiles
15. Boîtier de communications d'urgence
16. Capteur d'orientation solaire
17. Capteur pour orientation antenne parabolique
18. Tuyères
19. Réservoirs d'azote pour l'orientation
20. Protections des capteurs d'orientation
21. Capteurs pour orientation solaire
22. Capteur pour le contrôle de l'orientation solaire/font>

Fig. 8 : Schéma d'une sonde 2MV-4.
Crédit : RKK Energuia.

Fig. 9 : Vue d'une sonde 2MV-4.
Crédit : RKK Energuia.

Fig. 10 : Décollage de l'une des six sondes 2MV.
Crédit : T. VARFOLOMEÏEV / Rockets and People.

Fig. 11 : Reproduction de la sonde Mars-1.
Crédit : RIA Novosti.

Fig. 12 : Un Compartiment de Descente de 2MV-3 au MGTU Baoumann.
Crédit : Nicolas PILLET.

Fig. 13 : Une sonde 2MV-4 au MGTU Baoumann.
Crédit : I. MARININE / Novosti Kosmonavtiki.

Fig. 14 : Le KDU-414 de la sonde 2MV-4 au MGTU Baoumann.
Crédit : I. MARININE / Novosti Kosmonavtiki.

Fig. 15 : Le panneau solaire et le radiateur de la sonde 2MV-4 au MGTU Baoumann.
Crédit : I. MARININE / Novosti Kosmonavtiki.

Fig. 16 : L'antenne parabolique de la 2MV-4 au MGTU Baoumann.
Crédit : I. MARININE / Novosti Kosmonavtiki.

Fig. 17 : Le hublot de la sonde 2MV-4 au MGTU Baoumann.
Crédit : I. MARININE / Novosti Kosmonavtiki.

Bibliographie

- РКК Энергия 1946-1996, p. 142
- Le site de Don MITCHELL
- HARVEY, B. Russian Planetary Exploration
- HARVEY, B., ZAKOUTNIAÏA, O., Russian Space Probes


Dernière mise à jour : 27 juin 2012