Pendant presque un an, deux petits engins de la NASA ont tourné en rond à environ un million de milles de la Terre, comme s'ils attendaient leur tour. Les 7 et 9 novembre, Blue et Gold, les deux sondes de la mission ESCAPADE, sont revenues frôler leur planète d'origine, ont allumé leur moteur au bon moment et se sont fait propulser vers Mars. Une manœuvre que l'agence américaine n'avait jamais tentée pour une mission martienne, et qu'elle vient de réussir deux fois en 48 heures.
Ce qui s'est passé les 7 et 9 novembre
Selon le communiqué de la NASA, chacun des deux vaisseaux a effectué un survol de la Terre propulsé, c'est-à-dire qu'il a combiné la gravité terrestre et une poussée prolongée de son moteur pour se catapulter vers Mars. Le premier a atteint son point le plus proche vers 5 h (heure de l'Est) le samedi 7 novembre, et le second deux jours plus tard, vers 6 h le lundi 9 novembre.
La brûlure d'injection translunaire, ou plutôt « trans-martienne », a duré environ neuf minutes pour le premier engin, qui se trouvait alors à quelque 1 000 milles au-dessus de la surface. D'après la NASA, elle ajoute plus de 1 000 milles à l'heure à la vitesse de chaque sonde, qui passe d'environ 6,3 à 6,7 milles par seconde.
Rocket Lab, qui a conçu et construit les deux engins, précise dans son communiqué que les poussées ont été exécutées de manière autonome par les sondes, sous la supervision des opérateurs de l'entreprise et de l'Université de Californie à Berkeley. L'entreprise affirme que les brûlures ont été réalisées avec une précision globale bien supérieure à 99 % et une erreur d'attitude finale inférieure à 1 degré. Ce sont des chiffres de l'industriel, non vérifiés de façon indépendante, mais cohérents avec le constat de la NASA selon lequel tout s'est déroulé sans accroc.
« C'est la première fois que la NASA utilise un survol propulsé de la Terre pour envoyer un engin vers Mars, et nous avons exécuté cette manœuvre deux fois, sans faute, en deux jours », a déclaré Asal Naseri, directrice de vol associée par intérim à la Division d'héliophysique de la NASA, citée par Space.com.
Pourquoi attendre un an avant de partir
La singularité d'ESCAPADE tient d'abord à son calendrier. Les missions martiennes classiques partent quand la Terre et Mars sont bien alignées, ce qui n'arrive que tous les 26 mois, afin de raccourcir le trajet et de consommer le moins de carburant possible. Or ESCAPADE a décollé le 13 novembre 2025 à bord d'une fusée New Glenn de Blue Origin, depuis Cape Canaveral, au moment où la Terre et Mars se trouvaient de part et d'autre du Soleil.
Plutôt que de rater la fenêtre et d'attendre, les concepteurs ont imaginé une route de patience. Les sondes ont tracé une boucle en forme de haricot autour du point de Lagrange L2, un point d'équilibre gravitationnel situé à environ un million de milles de la Terre, du côté opposé au Soleil. Elles sont ensuite revenues vers la Terre au moment où l'alignement devenait favorable.
Jeff Parker, de la société Advanced Space et concepteur principal de la mission, résume l'intérêt de la méthode : elle offre la flexibilité de lancer presque n'importe quand, puis d'utiliser la gravité terrestre pour gagner de la vitesse, plutôt que d'attendre une fenêtre directe tous les deux ans.
L'effet Oberth, ou pourquoi brûler près d'un astre
Un simple survol gravitationnel, technique éprouvée depuis des décennies, change la direction et la vitesse d'un engin sans consommer de carburant. Ici, on ajoute une poussée du moteur précisément au point le plus proche de la Terre. C'est ce qu'on appelle l'effet Oberth : une brûlure effectuée au fond d'un puits gravitationnel produit nettement plus d'énergie utile que la même brûlure en espace libre.
La NASA le souligne dans son communiqué : certains vaisseaux ont déjà utilisé des survols terrestres pour viser d'autres destinations du système solaire, mais aucun engin à destination de Mars n'avait réussi un survol propulsé de ce type. Le risque est réel, puisqu'une erreur de géométrie, même minime, déplace fortement la trajectoire de sortie. D'où l'importance des manœuvres de correction que l'équipe prévoit pendant la croisière.
Pour que le moteur fasse l'essentiel du travail, il fallait des engins conçus pour cela. Selon Rocket Lab, Blue et Gold transportent assez d'ergols pour fournir près de 3 km/s de variation de vitesse, et environ 60 % de leur masse au lancement est du propergol. L'entreprise assure qu'ils seront les premiers satellites à effectuer tout le trajet de l'orbite terrestre à l'orbite martienne par leurs propres moyens. Chaque engin pèse moins de 90 kg à sec, d'après le portail eoPortal, et a la taille approximative d'un réfrigérateur selon la NASA.
De la science « bonus » en chemin
Le détour par L2 n'a pas été du temps perdu. Les sondes ont traversé à plusieurs reprises la magnétoqueue terrestre, cette partie de l'environnement magnétique de la Terre étirée à l'opposé du Soleil par le vent solaire. D'après la NASA, aucun engin n'avait exploré directement cette région lointaine.
L'investigateur principal, Rob Lillis, de l'Université de Californie à Berkeley, décrit des données « sans précédent » : l'équipe a pu saisir la structure du champ magnétique de cette queue lointaine, sa façon de battre et la circulation du plasma, et cela, pour la première fois, avec deux engins simultanément. Les chercheurs ont dit qu'ils comptaient publier ces résultats prochainement.
Ce qui attend les sondes à Mars
Le calendrier est maintenant serré, mais bien balisé. La NASA annonce une arrivée en septembre 2027. Selon Berkeley News, Gold doit allumer son moteur le 7 septembre pour se placer en orbite, et Blue le 9 septembre. L'insertion durera environ onze minutes pour chaque engin. Les sondes mettront ensuite plusieurs mois à se placer dans leur première formation scientifique, où elles suivront la même orbite l'une derrière l'autre. Les opérations scientifiques devraient commencer en juin 2028.
La seconde phase, six mois plus tard, séparera les deux engins : l'un s'éloignera de Mars pour observer le vent solaire entrant, l'autre restera plus près pour mesurer en temps réel la réaction de la planète. Cette campagne doit durer cinq mois.
L'objectif scientifique est de comprendre comment le vent solaire, ce flot de matière qui file à un million de milles à l'heure, érode l'atmosphère martienne. Mars a perdu son champ magnétique global il y a environ quatre milliards d'années et possède une magnétosphère dite « hybride », mélange de champs induits et de champs rémanents dans sa croûte. Une seule sonde, comme MAVEN avant elle, ne permet pas de distinguer ce qui varie dans l'espace de ce qui varie dans le temps ; deux points de mesure simultanés, si. « Ce sera la première mission scientifique à chorégraphier deux orbiteurs autour de Mars », résume Rob Lillis.
L'enjeu dépasse l'histoire climatique de la planète rouge. La NASA et Rocket Lab insistent sur l'utilité des mesures pour les futures missions humaines : météo spatiale, variations de l'ionosphère qui perturbent les signaux radio et la navigation, infrastructures de communication comme un éventuel orbiteur de télécommunications martien.
Une mission à petit budget qui bouscule les habitudes
ESCAPADE s'inscrit dans le programme SIMPLEx de la NASA, qui finance des missions planétaires plus modestes. Le site du projet à Berkeley évoque un coût de moins de 80 millions de dollars américains, une fraction des sommes habituelles pour une mission martienne. Il s'agit d'une mission de classe D, c'est-à-dire à forte tolérance au risque. Rocket Lab dit avoir livré les deux engins trois ans et demi après l'attribution du contrat, en fabriquant en interne l'essentiel des composants.
Le tableau d'ensemble est celui d'un montage inhabituel : une université américaine mène la mission, une entreprise privée construit les engins, une autre fournit le lanceur, une petite société conçoit la trajectoire, et la NASA finance et supervise. Si l'approche tient jusqu'à Mars, elle pourrait faire école.
Ce qui reste à prouver
Rien n'est encore joué. Les équipes doivent vérifier avec précision la trajectoire de chaque engin dans les prochains jours, puis procéder à plusieurs manœuvres de correction pendant les dix mois de croisière. Rocket Lab note qu'au total, 29 brûlures étaient prévues pour atteindre Mars, puis huit autres pour ajuster les orbites autour de la planète. L'insertion en orbite de septembre 2027 reste l'autre grande épreuve : un moteur qui ne s'allume pas, et la moitié du pari scientifique s'effondre.
La méthode, elle, a franchi son premier test grandeur nature. Si la route par L2 et le survol propulsé se confirment à l'arrivée, ils offriront aux agences et aux entreprises un moyen de lancer vers Mars hors des fenêtres de 26 mois, un atout pour qui rêve d'envoyer des flottes d'engins plutôt qu'une mission isolée tous les deux ans.