DELTA-SIERRAMARSEXPLORER · COMPRENDRE · COLONISER
Soutenir mon travail

Bible Mars — Organisations

Agence spatiale européenne (ESA)

Née en 1975 de la fusion de deux organisations, l’agence européenne a mis près de trente ans à atteindre Mars. Mars Express y tourne depuis 2003 ; le rover Rosalind Franklin doit s’y poser en 2030.

créée le 30 mai 1975 — siège à Paris

Illustration consacrée à l’ESA
Illustration ; provenance exacte non vérifiée.
Création
30 mai 1975 (Convention de Paris), en vigueur le 30 octobre 1980
Statut
Organisation intergouvernementale, 23 États membres en 2025
Siège
Paris
Missions martiennes
Mars Express (2003), ExoMars TGO et Schiaparelli (2016), rover Rosalind Franklin (lancement visé en 2028)
Budget
7,68 milliards d’euros en 2025

8 chapitres et 4 annexes : environ 4 300 mots, soit 20 minutes de lecture. Chaque fait vient de sources vérifiées, indiquées à la fin de chaque chapitre.

Première partie

Une agence pour l’Europe

1958 – 2002

Chapitre 1 · 1958 – 1974 Deux Europes spatiales

Avant d’envoyer une sonde vers Mars, l’Europe a dû apprendre à travailler ensemble dans l’espace. Elle commence par créer non pas une agence, mais deux, et il lui faudra treize ans pour les réunir.

L’idée de deux physiciens

En 1958, deux physiciens, Pierre Auger et Edoardo Amaldi, recommandent de créer une organisation européenne de recherche spatiale « purement scientifique », sur le modèle du CERN, le laboratoire européen de physique des particules. En 1960, un groupe de dix pays charge une commission de représentants des gouvernements d’étudier cette coopération. En 1961, une commission préparatoire définit le programme scientifique de la future organisation, un budget sur huit ans, son administration et l’emplacement de ses établissements.

ESRO et ELDO

En 1962, les pays européens choisissent de créer deux organisations. L’ELDO, l’Organisation européenne pour la mise au point et la construction de lanceurs d’engins spatiaux, réunit la Belgique, la France, l’Allemagne, l’Italie, les Pays-Bas et le Royaume-Uni pour construire un lanceur lourd, Europa. L’ESRO, l’Organisation européenne de recherche spatiale, réunit ces six pays et le Danemark, l’Espagne, la Suède et la Suisse pour construire des satellites scientifiques. Leurs conventions entrent en vigueur en 1964.

L’ESRO se dote de centres qui existent encore. En 1966, l’ESRIN s’installe à Frascati, près de Rome. En 1967, l’ESOC, le centre d’opérations, ouvre à Darmstadt, en Allemagne. En avril 1968, l’ESTEC, le centre technique, ouvre à Noordwijk, aux Pays-Bas. La même année, ESRO-2B devient le premier satellite de l’organisation lancé avec succès.

L’échec du lanceur commun

L’ELDO, elle, va mal : problèmes techniques, dépassements de coûts, désaccords politiques. En 1972, on commence à discuter d’une organisation spatiale européenne unique. En 1973, l’ESRO s’accorde avec la NASA pour construire Spacelab, un laboratoire destiné à voler dans la soute de la navette spatiale américaine ; sa construction commence en 1974. La même année, l’ELDO est réduite, puis démantelée.

Sources : ESA, « History of Europe in space » (Auger et Amaldi en 1958, « purely scientific », le modèle du CERN, le groupe de dix pays en 1960, la commission préparatoire de 1961, les deux organisations en 1962, les conventions en vigueur en 1964, ESRIN en 1966, ESOC en 1967, ESTEC en avril 1968, ESRO-2B en 1968, la discussion de 1972, les difficultés de l’ELDO, Spacelab en 1973-1974, le démantèlement de l’ELDO en 1974) ; ESA, « History of the ESA Convention 1975 » (les six pays de l’ELDO, le lanceur Europa, les dix pays de l’ESRO). Les citations sont traduites de l’anglais.

Chapitre 2 · 1975 – 2002 Une seule agence

Le 30 mai 1975, à Paris, l’Europe réunit ses deux organisations spatiales en une seule. L’Agence spatiale européenne va mettre près de trente ans à envoyer sa première sonde vers Mars.

La Convention de Paris

La Convention qui crée l’Agence spatiale européenne, l’ESA, est signée à Paris le 30 mai 1975. Elle fusionne l’ESRO et l’ELDO et élargit le champ de la nouvelle agence aux applications, comme les satellites de télécommunications. Dix États la signent ce jour-là, tous membres de l’ESRO ou de l’ELDO : l’Allemagne, la Belgique, le Danemark, l’Espagne, la France, l’Italie, les Pays-Bas, le Royaume-Uni, la Suède et la Suisse. L’Irlande la signe à son tour le 31 décembre 1975. La Convention n’entre officiellement en vigueur que le 30 octobre 1980, quand la France dépose le dernier instrument de ratification ; mais l’agence fonctionne sous sa nouvelle identité dès 1975, avec les équipes et les centres hérités de l’ESRO.

Ariane et les premières missions

En 1975, le satellite Cos-B est lancé. En 1978, le Canada devient État coopérant, et le satellite IUE est lancé avec la NASA et le Royaume-Uni. En 1979, la première fusée Ariane décolle ; en 1980 naît Arianespace, chargée de la produire, de l’exploiter et de la vendre. L’Europe a enfin son propre accès à l’espace. En 1983, Ulf Merbold devient le premier astronaute de l’ESA à voler, à bord de la navette américaine (mission STS-9). En 1986, la sonde Giotto étudie les comètes de Halley et de Grigg-Skjellerup. En 1996, le premier vol d’Ariane 5 se termine par un échec.

Sources : ESA, « History of the ESA Convention 1975 » (signature à Paris le 30 mai 1975, fusion de l’ESRO et de l’ELDO, élargissement aux applications, entrée en vigueur le 30 octobre 1980 après la ratification française) ; ESA, « History of Europe in space » (l’Irlande en 1975, Cos-B en 1975, le Canada et IUE en 1978, Ariane en 1979, Arianespace en 1980, Ulf Merbold en 1983 sur STS-9, Giotto en 1986, Ariane 5 en 1996) ; Archives historiques de l’ESA, « Marking 50 years of ESA: the digitised 1975 ESA Convention » (les dix signataires du 30 mai 1975, signature de l’Irlande le 31 décembre 1975).

Deuxième partie

Vers Mars

2003 – 2030

Chapitre 3 · 2003 – 2015 Mars Express

En 2003, l’Europe envoie sa première mission vers Mars. Construite en un temps record, la sonde est toujours en service plus de vingt ans plus tard. Son petit passager, lui, disparaît.

Une mission « express »

Mars Express doit son nom à la vitesse de sa construction : elle a été bâtie et lancée en un temps record, pour un coût bien inférieur à celui des missions comparables. Les économies viennent de nouvelles façons de travailler entre l’ESA, l’industrie, les agences nationales et les scientifiques, et de la réutilisation d’équipements mis au point pour la mission Rosetta. Plusieurs instruments reprennent des conceptions de la mission russe Mars 96.

Le 2 juin 2003, une fusée Soyouz-Fregat l’emporte depuis Baïkonour, au Kazakhstan. La date tient en partie à la position de Mars, qui passe le 27 août 2003 au plus près de la Terre depuis dix-sept ans.

Beagle 2

La sonde emporte un petit atterrisseur, Beagle 2. Il est largué le 19 décembre 2003, six jours avant l’arrivée. Le 25 décembre, Mars Express se place en orbite autour de Mars. Mais Beagle 2 ne donne jamais signe de vie. Le 6 février 2004, son comité de direction le déclare perdu. Il ne sera retrouvé qu’en 2015, sur des images de la sonde américaine Mars Reconnaissance Orbiter.

Vingt ans d’observations

Les opérations scientifiques commencent en 2004. Mars Express porte huit instruments : une caméra stéréo à haute résolution, HRSC ; un spectromètre qui cartographie les minéraux, OMEGA ; un radar qui sonde le sous-sol, MARSIS ; des spectromètres pour l’atmosphère, PFS et SPICAM ; un analyseur de particules, ASPERA ; une petite caméra de surveillance, VMC ; et une expérience de radioscience, MaRS, qui utilise la liaison radio avec la Terre. La sonde découvre des minéraux qui ne se forment qu’en présence d’eau, des dépôts de glace d’eau souterrains, des indices d’un volcanisme qui aurait duré jusqu’à une époque récente ; elle cartographie l’eau et l’ozone dans l’atmosphère, suit la poussière, étudie la lune Phobos et relaie les communications des rovers de la NASA.

Pendant ce temps, l’ESA réussit d’autres premières lointaines : en 2005, la sonde européenne Huygens se pose sur Titan, la grande lune de Saturne. L’expérience de Mars Express donnera aussi naissance à Venus Express.

Sources : ESA, « Mars Express overview » (« express » et le temps record, le coût, les nouvelles relations de travail, les équipements de Rosetta, l’héritage de Mars 96, le 2 juin 2003, Soyouz-Fregat, Baïkonour, le 27 août 2003 et les dix-sept ans, Beagle 2 largué le 19 décembre, l’orbite le 25 décembre 2003, Beagle 2 déclaré perdu le 6 février 2004 et retrouvé en 2015 par Mars Reconnaissance Orbiter, les huit instruments, les découvertes, le relais pour les rovers de la NASA, Venus Express) ; ESA, « History of Europe in space » (Huygens sur Titan en 2005).

Chapitre 4 · 2016 – 2022 ExoMars, un succès et une chute

Avec ExoMars, l’Europe veut chercher des traces de vie sur Mars. La première mission réussit en orbite et échoue au sol ; la seconde est arrêtée par la guerre.

Deux missions

Le programme ExoMars, dont le nom vient d’« exobiologie », l’étude de la vie hors de la Terre, comprend deux missions. La première associe un orbiteur, le Trace Gas Orbiter, et un démonstrateur d’atterrissage, Schiaparelli. La seconde doit déposer un rover, baptisé Rosalind Franklin.

Le 14 mars 2016, une fusée Proton-M emporte la première mission. Le 19 octobre 2016, l’orbiteur se place en orbite autour de Mars.

La chute de Schiaparelli

Le même jour, Schiaparelli tente de se poser. Peu après l’ouverture du parachute, sa centrale inertielle, l’instrument qui mesure ses rotations, atteint la limite de ce qu’elle peut mesurer, et cette saturation dure environ une seconde, plus longtemps que prévu. Le logiciel de guidage en déduit une orientation complètement fausse. Il largue trop tôt le parachute et la coque arrière, n’allume les propulseurs que trois secondes au lieu de trente et se comporte comme si l’engin s’était posé. En réalité, Schiaparelli tombe en chute libre depuis environ 3,7 kilomètres et s’écrase à une vitesse estimée à 540 kilomètres à l’heure.

La commission d’enquête, présidée par l’inspecteur général de l’ESA, désigne comme cause ultime la persistance du signal de saturation dans le logiciel, et relève un manque de vérification rigoureuse, notamment des essais de cas de panne. Elle note aussi que l’engin était très près de réussir son atterrissage à l’endroit prévu, et qu’une part très importante des objectifs de démonstration a été atteinte. Ses instruments de mesure de la descente ont renvoyé des données précieuses.

L’orbiteur au travail

Le Trace Gas Orbiter, lui, freine dans la haute atmosphère de Mars de mars 2017 à mars 2018 pour ajuster son orbite, puis commence sa mission scientifique en mars 2018. Il cherche le méthane et les autres gaz présents en traces dans l’atmosphère, qui pourraient trahir une activité biologique ou géologique. Il doit aussi servir de relais au futur rover.

La rupture avec Moscou

La seconde mission, conduite avec l’agence russe Roscosmos, doit décoller en septembre 2022. Le 17 mars 2022, après l’invasion de l’Ukraine par la Russie, le Conseil de l’ESA constate « l’impossibilité actuelle » de poursuivre la coopération et suspend à l’unanimité la mission avec Roscosmos ; il commande une étude industrielle accélérée pour trouver d’autres solutions. En avril 2022, le vaisseau, prêt à partir pour Baïkonour, reste au sol. En juillet 2022, le Conseil annule la coopération avec Roscosmos sur cette mission.

Sources : ESA, « ExoMars Factsheet » (les deux missions, l’exobiologie, le lancement du 14 mars 2016 sur Proton-M/Breeze-M, l’arrivée du 19 octobre 2016, l’aérofreinage de mars 2017 à mars 2018, la science à partir de mars 2018, le méthane, le relais, les données d’AMELIA et COMARS+) ; ESA, « Schiaparelli landing investigation completed » et rapport d’enquête DG-I/2017/546/TTN (saturation de la centrale inertielle pendant environ une seconde, erreur d’attitude, largage prématuré, trois secondes au lieu de trente, chute libre depuis environ 3,7 km, 540 km/h, cause ultime, manque de vérification, presque réussi) ; ESA, « ExoMars suspended », 17 mars 2022 (« the present impossibility », suspension unanime, étude industrielle) ; ESA, « FAQ: The rebirth of ESA’s ExoMars Rosalind Franklin mission » (lancement prévu en septembre 2022, avril 2022, annulation de juillet 2022). Les citations sont traduites de l’anglais.

Chapitre 5 · 2018 – 2021 De l’eau sous la glace, pas de méthane dans l’air

Deux orbiteurs européens tournent autour de Mars. L’un a trouvé ce qui pourrait être de l’eau liquide sous la calotte du pôle Sud ; l’autre n’a pas trouvé le méthane que d’autres avaient cru voir.

Un radar sous la calotte

Les traces d’un passé humide abondent à la surface de Mars : vallées de rivières asséchées, immenses chenaux d’écoulement, minéraux qui ne se forment qu’en présence d’eau liquide. Mais le climat a changé, et l’eau liquide ne peut plus exister à la surface. Les scientifiques cherchent donc sous le sol. Sous la pression d’un glacier, l’eau fond à plus basse température, et des sels peuvent l’abaisser encore : on soupçonnait depuis longtemps la présence d’eau liquide à la base des calottes polaires.

Mars Express emporte MARSIS, le premier radar de sondage jamais placé en orbite autour d’une autre planète. Il envoie des impulsions vers le sol et mesure le temps et la force de leurs échos, qui dépendent des matériaux traversés. Pendant des années, les indices restent impossibles à reproduire d’une orbite à l’autre, faute de résolution. L’équipe invente alors un nouveau mode de fonctionnement, qui contourne une partie du traitement à bord pour échantillonner plus finement. « Nous voyons maintenant des choses qui étaient tout simplement impossibles à voir », dit le responsable des opérations de l’instrument, Andrea Cicchetti.

Le 25 juillet 2018, la revue Science publie le résultat. Sous le pôle Sud, dans une zone de deux cents kilomètres de large, le radar traverse des couches de glace et de poussière jusqu’à environ 1,5 kilomètre de profondeur ; dessous, un écho particulièrement brillant, sur une vingtaine de kilomètres, est interprété comme la limite entre la glace et une étendue d’eau liquide stable, peut-être chargée de sédiments salés, épaisse d’au moins quelques dizaines de centimètres. « Cette anomalie a les propriétés radar de l’eau ou de sédiments riches en eau », explique le responsable scientifique de MARSIS, Roberto Orosei. L’ESA rapproche la découverte du lac Vostok, enfoui à quatre kilomètres sous la glace de l’Antarctique, où vivent certains microbes.

La chasse au méthane

Le méthane intéresse particulièrement les chercheurs : sur Terre, 95 % du méthane de l’atmosphère vient d’êtres vivants. Sur Mars, le rayonnement solaire le détruit en quelques centaines d’années ; en trouver aujourd’hui voudrait donc dire qu’il a été libéré récemment. Les mesures se contredisent : Mars Express a annoncé environ dix parties par milliard en 2004 ; des télescopes terrestres ont rapporté des valeurs jusqu’à environ quarante-cinq ; Curiosity mesure au sol un niveau de fond qui varie avec les saisons, entre 0,2 et 0,7 partie par milliard, avec quelques pics.

Le Trace Gas Orbiter, qui commence sa mission scientifique fin avril 2018 sur une orbite à 400 kilomètres, doit trancher. Ses deux spectromètres, NOMAD et ACS, analysent la lumière du Soleil à travers l’atmosphère, au lever et au coucher. Le 10 avril 2019, la revue Nature publie ses premiers résultats : aucune trace de méthane, avec une limite supérieure de 0,05 partie par milliard, dix à cent fois moins que toutes les détections précédentes. Il observe aussi la grande tempête de poussière de 2018 : en quelques jours, la vapeur d’eau monte bien plus haut dans l’atmosphère, que les instruments suivent jusqu’au-delà de quatre-vingts kilomètres d’altitude ; ces mesures éclairent la fuite de l’hydrogène vers l’espace. Il mesure pour la première fois en même temps l’eau ordinaire et l’eau « semi-lourde », dont le rapport renseigne sur la perte d’eau de Mars au fil du temps.

En juillet 2021, après plus de 1,4 année martienne d’observations, l’équipe affine sa limite : moins de 0,05 et probablement moins de 0,02 partie par milliard. L’instrument NOMAD ne trouve aucun panache local dans plus de deux mille endroits. L’orbiteur ne détecte ni éthane, ni éthylène, ni phosphine, d’autres gaz qui pourraient trahir la vie. Une question reste ouverte : pourquoi Curiosity voit-il du méthane dans le cratère Gale, quand l’orbiteur n’en voit pas quelques kilomètres plus haut ? Le gaz pourrait rester près du sol, ou un processus inconnu le détruire très vite.

Sources : ESA, « Mars Express detects liquid water hidden under planet’s south pole », 25 juillet 2018 (traces d’eau, eau liquide impossible en surface, fusion sous pression et sels, MARSIS premier radar en orbite autour d’une autre planète, principe, nouveau mode d’acquisition et propos d’A. Cicchetti, 200 km, 1,5 km, écho sur 20 km, eau stable et sédiments salés, quelques dizaines de centimètres, propos de R. Orosei, lac Vostok, publication dans Science) ; ESA, « First results from the ExoMars Trace Gas Orbiter », 10 avril 2019 (orbite à 400 km, mission scientifique fin avril 2018, NOMAD et ACS, occultations solaires, tempête et vapeur d’eau au-delà de 80 km, eau semi-lourde et rapport D/H, 95 % du méthane terrestre d’origine biologique, destruction en quelques centaines d’années, 10 ppbv de Mars Express en 2004, jusqu’à 45 ppbv depuis la Terre, 0,2 à 0,7 ppbv pour Curiosity, limite de 0,05 ppbv, dix à cent fois moins) ; ESA, « ExoMars orbiter continues hunt for key signs of life on Mars », 20 juillet 2021 (1,4 année martienne, moins de 0,02 ppbv, plus de 2 000 sites, éthane, éthylène, phosphine, question de Gale et explications envisagées). Les citations sont traduites de l’anglais ; « partie par milliard » traduit « ppbv ».

Chapitre 6 · 2022 – 2030 Rosalind Franklin et l’Europe d’aujourd’hui

Privée de son partenaire russe, l’Europe décide de reconstruire seule ce qui lui manque pour se poser sur Mars, avec l’aide de la NASA. Le rover doit forer à deux mètres sous la surface.

Reconstruire l’atterrisseur

En novembre 2022, réunis au niveau ministériel, les États membres s’engagent à financer la nouvelle mission ExoMars Rosalind Franklin. L’Europe construit elle-même un nouvel atterrisseur, en réutilisant certains équipements fabriqués pour le module de descente russe : l’ordinateur de bord, l’altimètre radar et le système de parachutes. Il faut au moins trois à quatre ans pour construire et qualifier un tel atterrisseur. Thales Alenia Space, à Turin, en Italie, est le maître d’œuvre.

Le 16 mai 2024, au siège de l’ESA à Paris, l’ESA et la NASA signent un protocole d’accord : la NASA fournira le lancement, des éléments du système de propulsion de l’atterrissage et des unités de chauffage au radio-isotope pour le rover. Son spectromètre de masse, qui fait partie de l’instrument MOMA, est déjà à bord.

Forer à deux mètres

Le rover pèse 310 kilogrammes au lancement ; il mesure environ deux mètres de haut et deux mètres et demi de large. Sa foreuse doit prélever des échantillons à deux mètres sous la surface, plus profond qu’aucune autre mission en préparation. Il pourra parcourir de cinquante à cent mètres par jour martien et franchir les terrains difficiles en « marchant » sur ses roues. La première occasion de lancement est la fenêtre d’octobre 2028, pour un atterrissage en 2030 après deux ans de voyage ; les premières données sont attendues au centre de contrôle des opérations du rover, à Turin, en octobre 2030.

Penser à l’après

L’ESA prépare aussi, depuis longtemps, ce qu’il faudra pour vivre loin de la Terre. Son projet MELiSSA vise un système de survie en boucle fermée, presque sans réapprovisionnement, qui recycle déchets, eau et air grâce à des bioréacteurs microbiens et à des chambres de culture de plantes. Une usine pilote a été inaugurée en juin 2009 à l’université autonome de Barcelone ; elle fonctionne avec des animaux en guise d’équipage.

L’agence en 2025

En 2025, l’ESA compte vingt-trois États membres, un budget de 7,68 milliards d’euros et environ trois mille salariés. Son siège est à Paris ; ses grands centres sont à Noordwijk, Darmstadt, Frascati, Cologne, près de Madrid, à Harwell au Royaume-Uni et à Redu en Belgique, et elle dispose d’une base de lancement en Guyane. Son directeur général est Josef Aschbacher.

Sources : ESA, « FAQ: The rebirth of ESA’s ExoMars Rosalind Franklin mission » (le financement de novembre 2022, le nouvel atterrisseur et les équipements réutilisés, trois à quatre ans, Thales Alenia Space à Turin, le protocole du 16 mai 2024, les contributions de la NASA, MOMA, la foreuse à deux mètres, octobre 2028, deux ans de voyage, atterrissage en 2030, Turin en octobre 2030) ; ESA, « ExoMars Factsheet » (310 kg, deux mètres sur deux mètres et demi, 50 à 100 m par sol, la marche sur roues) ; ESA, « MELiSSA life support project » (boucle fermée, compartiments, bioréacteurs et plantes, usine pilote de Barcelone inaugurée en juin 2009, animaux) ; ESA, « ESA facts » (vingt-trois États membres, 7,68 milliards d’euros en 2025, environ trois mille salariés, les établissements, Josef Aschbacher). La fiche ExoMars parle d’une mission de surface en 2028 et d’un lancement sur Falcon Heavy ; la FAQ, plus récente, d’un lancement en 2028 et d’un atterrissage en 2030 (voir l’annexe « Sources et méthode »).

Troisième partie

Préparer le retour et la vie

2009 – 2024

Chapitre 7 · 2018 – 2024 L’orbiteur du retour, et une boucle de vie fermée

Deux projets européens préparent l’après : un orbiteur qui ferait le premier aller-retour vers Mars pour rapporter des échantillons, et un écosystème artificiel qui permettrait un jour à des équipages de vivre sans ravitaillement.

Le premier aller-retour

Dans la campagne de retour d’échantillons martiens menée avec la NASA, la grande contribution européenne est l’Earth Return Orbiter, l’« orbiteur du retour ». Selon l’ESA, il cumulerait les premières : premier engin interplanétaire à faire l’aller-retour entre la Terre et Mars, premier à rejoindre et capturer en orbite autour d’une autre planète un objet lancé de sa surface, et plus gros engin jamais placé en orbite autour de Mars. Il pèserait sept tonnes et mesurerait sept mètres de haut ; ses panneaux solaires, 144 mètres carrés étalés sur près de quarante mètres, seraient les plus grands jamais construits pour un voyage interplanétaire. Il utiliserait la propulsion électrique la plus puissante jamais employée pour une telle mission pour le voyage aller et retour, et une propulsion chimique pour se placer en orbite autour de Mars.

Le scénario prévoit environ deux ans pour atteindre son orbite de travail, un an de mission, puis deux ans pour revenir. Là-bas, depuis une distance de cinquante millions de kilomètres, les équipes européennes devraient orchestrer la capture d’une capsule de la taille d’un ballon de basket, lancée de la surface et remplie des échantillons recueillis par Perseverance. La capsule serait scellée dans le système de rentrée fourni par la NASA. Trois jours avant d’atteindre la Terre, l’orbiteur larguerait ce système sur une trajectoire précise, puis repartirait autour du Soleil sans jamais revenir. Pendant sa mission, il servirait aussi de relais de communication pour Perseverance.

Le 5 juillet 2024, l’ESA annonce l’achèvement de la revue critique de conception de la plateforme, menée avec l’industrie européenne et la NASA : la fabrication et les essais des composants peuvent commencer. Des fournisseurs de onze pays européens y participent ; Airbus Defence and Space est responsable de la construction et de l’analyse de mission, Thales Alenia Space de l’assemblage, des communications et du module d’insertion en orbite, à Turin. Entre-temps, en avril 2024, la NASA a annoncé une révision de la campagne de retour d’échantillons, pour en réduire la complexité, les risques et le coût. Les équipes européennes se préparent à cette nouvelle architecture ; l’orbiteur, assure son chef de projet, Tiago Loureiro, peut s’y adapter, « quelles que soient les solutions retenues ». L’ESA souligne que ce savoir-faire en navigation autonome, en rendez-vous et en amarrage vient de missions comme les cargos ATV.

MELiSSA, un écosystème pour l’espace

Les astronautes d’Apollo, rappelle l’ESA, ne pouvaient rester qu’un peu moins d’une journée sur la Lune. Pour des missions bien plus longues, il faudrait un système qui recycle presque tout. C’est l’objet de MELiSSA, un projet coordonné par l’ESA avec neuf partenaires de six pays d’Europe et du Canada : créer une boucle de survie fermée, avec une efficacité proche de 100 %, un écosystème autonome qui, idéalement, n’aurait pas besoin d’être ravitaillé.

Le système est découpé en cinq compartiments : des bioréacteurs microbiens, une oxydation par voie humide, une filtration, et des chambres de plantes supérieures. En juin 2009, après vingt ans de recherches, l’usine pilote de MELiSSA est inaugurée à l’université autonome de Barcelone ; son « équipage » est composé d’animaux. Les compartiments doivent y être intégrés progressivement, puis reliés pour fermer peu à peu la boucle, avec l’objectif annoncé en 2009 de pouvoir soutenir un véritable équipage humain entre 2020 et 2025. Les pages consultées ne disent pas si cet objectif a été atteint.

Sources : ESA, « Earth Return Orbiter: the first round-trip to Mars » (premières, rôle dans la campagne, sept tonnes, sept mètres, 144 m² et près de 40 m, propulsion électrique et chimique, deux ans, un an et deux ans, capture à 50 millions de km d’une capsule de la taille d’un ballon de basket, système de rentrée de la NASA, largage trois jours avant la Terre, orbite solaire, relais pour Perseverance) ; ESA, « Europe’s Earth Return Orbiter reaches design maturity », 5 juillet 2024 (revue critique de la plateforme, fabrication et essais, onze pays, Airbus et Thales Alenia Space, révision annoncée par la NASA en avril, propos de T. Loureiro, savoir-faire des ATV) ; ESA, « MELiSSA life support project – an innovation network in support to space exploration », 9 juillet 2009 (Apollo, boucle fermée proche de 100 %, neuf partenaires de six pays, cinq compartiments, inauguration de juin 2009 à Barcelone, animaux, intégration progressive, équipage humain visé entre 2020 et 2025). Les citations sont traduites de l’anglais.

Épilogue

L’ESA et Mars

Chapitre 8 · La leçon Ce que l’ESA lègue à Mars

L’histoire de l’Agence spatiale européenne est celle d’un continent qui a appris à faire ensemble ce qu’aucun de ses pays ne pouvait faire seul. Elle porte cinq leçons pour Mars.

La coopération est une technique

Réunir des États, des centres et des industriels de plus de vingt pays autour d’un même vaisseau demande des règles, des interfaces et de la patience. Une base martienne internationale devra s’appuyer sur ce savoir-faire autant que sur ses machines.

Les dépendances sont des risques

En 2022, une guerre a suffi à clouer au sol un rover prêt à partir. Pour Mars, chaque partenaire indispensable est aussi un point de rupture possible ; l’Europe en a tiré la décision de construire elle-même son atterrisseur.

Tester les cas de panne

Schiaparelli s’est écrasé parce qu’un signal a duré une seconde de trop et que ce cas n’avait pas été assez vérifié. Sur Mars, loin de toute aide, ce sont les situations imprévues qu’il faudra avoir testées.

Un résultat se vérifie

Le méthane martien a été annoncé, puis contredit ; l’eau sous la calotte a demandé des années de mesures et un nouveau mode d’acquisition avant d’être publiée. Ceux qui choisiront un jour où installer une base, et où chercher de l’eau, devront croiser les mesures de plusieurs instruments plutôt que se fier à une seule.

Recycler pour durer

Un équipage martien ne pourra pas être ravitaillé comme une station en orbite terrestre. Des projets comme MELiSSA, qui cherchent à fermer presque entièrement la boucle de l’air, de l’eau et de la nourriture, préparent ce qui fera la différence entre une expédition et une installation durable.

Cette leçon est une réflexion de l’auteur de ce livre, fondée sur les faits rapportés dans les chapitres précédents, où leurs sources sont indiquées.

Annexes

Pour aller plus loin

Annexe Comprendre l’ESA

Quelques notions, expliquées simplement, pour suivre ce livre.

Une organisation intergouvernementale

Une organisation créée par un traité entre États, ici la Convention de 1975. L’ESA n’est pas une institution de l’Union européenne : ce sont ses États membres qui décident et financent ses programmes.

L’orbiteur et l’atterrisseur

Un orbiteur tourne autour de la planète et l’observe d’en haut. Un atterrisseur se pose à sa surface ; un rover est un atterrisseur capable de se déplacer.

La centrale inertielle

Un instrument qui mesure les rotations et les accélérations d’un engin, pour savoir à chaque instant comment il est orienté et comment il se déplace.

L’aérofreinage

Une technique qui consiste à faire passer un orbiteur à répétition dans la haute atmosphère d’une planète, pour le ralentir peu à peu et réduire son orbite sans dépenser de carburant.

Le méthane

Un gaz fait de carbone et d’hydrogène. Sur Terre, il est surtout produit par des êtres vivants, mais il peut aussi avoir une origine géologique. En trouver dans l’atmosphère de Mars pose donc une question.

Un système de survie en boucle fermée

Un ensemble qui recycle l’air, l’eau et les déchets d’un équipage pour produire à nouveau de l’oxygène, de l’eau et de la nourriture, comme un petit écosystème.

Ces explications sont des notions générales. La saturation de la centrale inertielle suit le rapport d’enquête sur Schiaparelli ; le méthane et l’aérofreinage, la fiche ExoMars de l’ESA ; la boucle fermée, la page MELiSSA de l’ESA.

Annexe Chronologie

Les grandes dates de l’ESA et de ses missions vers Mars.

1958. Pierre Auger et Edoardo Amaldi proposent une organisation spatiale européenne.

1962. Création de l’ESRO et de l’ELDO ; conventions en vigueur en 1964.

1968. Ouverture de l’ESTEC ; ESRO-2B, premier succès de l’ESRO.

1974. Démantèlement de l’ELDO.

30 mai 1975. Signature à Paris de la Convention créant l’ESA.

1979. Premier lancement d’Ariane.

30 octobre 1980. Entrée en vigueur de la Convention.

1983. Ulf Merbold, premier astronaute de l’ESA dans l’espace.

1986. Giotto rencontre la comète de Halley.

2 juin 2003. Lancement de Mars Express et de Beagle 2.

25 décembre 2003. Mars Express en orbite ; Beagle 2 reste muet.

2005. Huygens se pose sur Titan.

Juin 2009. Inauguration de l’usine pilote MELiSSA à Barcelone.

Juin 2009. Inauguration de l’usine pilote MELiSSA à Barcelone.

2015. Beagle 2 retrouvé sur des images de la NASA.

14 mars 2016. Lancement d’ExoMars TGO et de Schiaparelli.

19 octobre 2016. TGO en orbite ; Schiaparelli s’écrase.

Mars 2018. Début de la mission scientifique de TGO.

Fin avril 2018. Début de la mission scientifique du Trace Gas Orbiter.

25 juillet 2018. Mars Express annonce de l’eau liquide probable sous le pôle Sud.

10 avril 2019. Premiers résultats du Trace Gas Orbiter : pas de méthane.

20 juillet 2021. Limite du méthane abaissée sous 0,02 partie par milliard.

17 mars 2022. Suspension de la coopération avec Roscosmos.

Novembre 2022. Financement de la nouvelle mission Rosalind Franklin.

16 mai 2024. Accord avec la NASA.

5 juillet 2024. Revue critique de conception de l’orbiteur du retour d’échantillons.

Octobre 2028. Fenêtre de lancement visée pour Rosalind Franklin.

2030. Atterrissage visé.

Sources : celles des chapitres.

Annexe Les personnages

Les personnes qui apparaissent dans ce livre, avec le rôle que leur donnent les sources.

Pierre Auger et Edoardo Amaldi. Physiciens qui proposent en 1958 une organisation européenne de recherche spatiale sur le modèle du CERN.

Ulf Merbold. Premier astronaute de l’ESA à voler, sur la navette américaine en 1983.

Rosalind Franklin. Scientifique dont le rover d’ExoMars porte le nom.

Josef Aschbacher. Directeur général de l’ESA en 2025.

Sources : celles des chapitres où chacun apparaît.

Annexe Sources et méthode

Ce livre raconte l’histoire de l’Agence spatiale européenne et de ses missions vers Mars à partir des documents de l’agence elle-même. Cette annexe indique d’où viennent les faits et ce qui ne concorde pas.

Les sources principales

Ce livre remplace une ancienne page d’environ 17 000 mots, où les mêmes faits revenaient plusieurs fois ; nous en avons gardé les faits et repris les sources. Il s’appuie sur les pages historiques de l’ESA (« History of Europe in space », « History of the ESA Convention 1975 »), sur ses pages consacrées à Mars Express, à ExoMars et à MELiSSA, sur le communiqué du 17 mars 2022, sur la foire aux questions consacrée à la renaissance de Rosalind Franklin, sur le rapport d’enquête sur Schiaparelli et sur la page « ESA facts ».

Ce qui ne concorde pas

La page « History of Europe in space » parle de dix membres fondateurs en 1975 ; la page sur la Convention énumère neuf États signataires. Les archives historiques de l’ESA tranchent : dix pays ont signé le 30 mai 1975, la Suisse étant absente de la liste de la seconde page, et l’Irlande a signé le 31 décembre 1975. La fiche ExoMars de l’ESA annonce une mission de surface en 2028 et un lancement sur Falcon Heavy ; la foire aux questions, plus récente, parle d’un lancement dans la fenêtre d’octobre 2028 et d’un atterrissage en 2030 ; nous retenons cette dernière. Le site d’atterrissage du rover n’est pas indiqué par les pages consultées de l’ESA ; l’Agence spatiale canadienne le situe à Oxia Planum. Enfin, le projet MELiSSA visait en 2009 un équipage humain entre 2020 et 2025 ; nous n’avons pas trouvé de page plus récente qui dise où il en est.

La longueur

Ce livre compte environ quatre mille quatre cents mots, contre deux mille huit cents dans sa version précédente. Nous avons ajouté les grands résultats martiens de Mars Express et du Trace Gas Orbiter, l’orbiteur européen du retour d’échantillons et le projet de survie en boucle fermée MELiSSA, d’après les pages de l’ESA. L’objectif fixé pour cette collection était de cent mille. Nous ne l’avons pas atteint, et nous préférons le dire. L’histoire complète de l’ESA, de ses lanceurs, de ses satellites et de ses astronautes, dépasse le sujet de Mars ; nous nous en tenons à ce qui éclaire son chemin vers la planète rouge.

L’illustration

L’image placée en tête de ce livre est une illustration dont nous n’avons pas pu vérifier la provenance exacte.

Sources en ligne

Faits vérifiés auprès de ces sources le 18 octobre 2026.

Pour aller plus loin

Bibliothèque Mars

Ce livre prolonge la page par une architecture complète de colonie martienne. Le dossier ci-dessus reste volontairement autonome : Arcadia est un approfondissement facultatif, pas un préalable à la compréhension.

Arcadia — Manuel de la première cité martienneArcadia — Manuel de la première cité martienne