Projet Maggie : la NASA dévoile son avion solaire pour explorer Mars

Alors que depuis trois ans, les missions menées par Ingenuity, cet hélicoptère dronisé sans pilote, ont démontré qu'un véhicule aérien pouvait voler dans le ciel de Mars en réalisant des vols opérationnels, dont certains coordonnés avec le rover Perseverance.  A l’avenir, l’agence américaine envisage des missions aériennes plus ambitieuses et autonomes sur la planète rouge, grâce à la plateforme d'exploration Mars Aerial and Ground Intelligent Explorer ; Maggie. Ce projet initié et poussé par Ge-Cheng Zha de l'Université de Miami a été sélectionné parmi une série de projets innovants de l'Institut des concepts avancés de la Nasa qui en finance désormais son étude.

8 jours d’autonomie

Contrairement à Ingenuity, Maggie est un avion à voilure fixe alimenté par l'énergie solaire, capable de décollage et atterrissage vertical (VTOL : Vertical Take-Off and Landing).

Il pourrait voler à une vitesse de croisière de 0,25 Mach (environ 300 km/h) avec un coefficient de portance de croisière CL de 3,5, soit près d'un ordre de grandeur supérieur à celui des avions subsoniques conventionnels pour surmonter la faible densité de l'atmosphère martienne. Il serait capable d’atteindre une altitude moyenne de 1 000 mètres pendant environ 179 kilomètres. Ses batteries au Lithium-ion chargées, Maggie aurait une autonomie de vol d'une durée de 8 jours martiens. Sur une année martienne, l'avion pourrait parcourir plus de 16 000 kilomètres, révolutionnant ainsi notre capacité à explorer l'intégralité de la surface martienne et à étudier une très grande variété d'environnements.

Une prouesse technologique

Une prouesse rendue possible par la technologie « CoFlow Jet » développée par Gecheng Zha et son équipe de l’Université de Miami. Cette innovation technique s’appuie sur un système à 14 paires d’hélices. Il doit permettre de densifier fortement l’air traversé par l’aile, pour augmenter sa portance tout en n’augmentant pas la traînée qui reste extrêmement faible du fait du manque de densité de l’atmosphère. Rappelons que l’atmosphère de Mars est 150 fois moins dense que la nôtre sur Terre.

Missions scientifiques

Sur le plan scientifique, Maggie mènera trois enquêtes atmosphériques et géophysiques, toutes prenant en charge différentes échelles de temps du thème scientifique Dynamic Mars. Celles-ci incluent une étude de l'origine et du moment de la dynamo du noyau martien à partir des faibles champs magnétiques trouvés dans les grands bassins d'impact, une enquête régionale sur la source des signaux de méthane détectés par le rover Curiosity dans le cratère Gale, et cartographie de la glace d'eau souterraine à haute résolution aux latitudes moyennes où elle a été observée depuis l'orbite.

Malgré une étude conceptuelle indiquant la faisabilité du projet, des incertitudes subsistent en raison des conditions atmosphériques martiennes. Elles nécessitent des analyses approfondies et des vérifications supplémentaires pour valider le comportement en vol de Maggie en fonction des vents martiens et des courants atmosphériques.

Si l’expérience s’avère concluante, l’agence spatiale estime que cela ouvrirait la voie à des missions aériennes similaires sur d’autres planètes de notre système solaire.