Nozomi est passée à 1 000 km de Mars en 2003 : la raison de cet échec remonte à une éruption solaire de 2002

Mille kilomètres. C’est la distance qui a séparé la sonde japonaise Nozomi de son objectif martien, après un périple de plusieurs années et des milliards de yens investis. Derrière cet échec se cache une histoire méconnue, celle d’une éruption solaire capable de figer du carburant à des millions de kilomètres de distance.

Une sonde japonaise perdue à 1 000 km de sa cible : le fiasco silencieux de l’espace

Nozomi, ce qui signifie littéralement espoir en japonais, portait bien son nom. Conçue par l’ISAS, l’agence spatiale japonaise d’avant la fusion avec la JAXA, cette sonde devait être la toute première à sortir du berceau terrestre pour aller étudier une autre planète. Sa mission : percer les secrets de l’atmosphère martienne, un sujet encore largement mystérieux à l’époque.

Le lancement a eu lieu depuis le centre spatial de Kagoshima, perché sur la côte japonaise, à bord d’une fusée M-V flambant neuve. À son bord, une masse sèche de 258 kilogrammes accompagnée de 282 kilogrammes d’ergols, le carburant indispensable pour les multiples manœuvres orbitales prévues. Tout semblait prêt pour écrire une première page de l’histoire spatiale nippone.

Pourtant, derrière cette ambition se cachait une mécanique extrêmement fragile. Un engin spatial, c’est un peu comme une horlogerie suisse propulsée dans le vide : la moindre pièce défaillante peut faire dérailler des années de préparation. Et c’est exactement ce qui allait se produire, dès les premiers mois de la mission.

1999, le rendez-vous manqué qui déclenche cinq années d’errance autour du soleil

L’arrivée sur Mars était initialement programmée pour l’automne 1999, à peine plus d’un an après le décollage. Pour y parvenir, Nozomi devait exécuter une série de manœuvres d’assistance gravitationnelle, ces fameux survols qui permettent à une sonde de gagner de la vitesse en frôlant un astre, un peu comme un galet qui ricoche sur l’eau en empruntant l’énergie de la surface.

La sonde a ainsi effectué deux survols lunaires rapprochés avant de tenter un survol propulsé de la Terre, à environ 1 000 kilomètres d’altitude. C’est précisément à ce moment que les ennuis ont commencé. Une vanne de poussée défectueuse a empêché le moteur de délivrer l’accélération nécessaire, laissant Nozomi avec une trajectoire totalement inadaptée à un rendez-vous martien dans les temps.

Pour tenter de rattraper le coup, les ingénieurs ont ordonné deux corrections de trajectoire supplémentaires. Problème : ces manœuvres de rattrapage ont consommé bien plus de carburant que prévu, creusant un déficit d’ergols qui allait peser sur toute la suite de la mission. Il a fallu reconfigurer entièrement le plan de vol, avec quatre années supplémentaires passées en orbite héliocentrique et deux nouveaux survols terrestres programmés pour espérer, un jour, atteindre Mars.

Cinq ans d’attente, donc, pour une sonde qui devait initialement boucler sa mission en un peu plus d’un an. Un contretemps qui aurait pu rester anecdotique si le ciel n’avait pas réservé une mauvaise surprise supplémentaire.

Une tempête solaire gèle l’hydrazine : quand la météo spatiale décide du sort d’une mission

Le Soleil n’est pas qu’une boule de lumière tranquille. Il peut aussi cracher, de façon parfois brutale, des éruptions chargées de particules à très haute énergie. Ces événements, qu’on regroupe sous le terme de météo spatiale, peuvent perturber électronique et systèmes embarqués bien au-delà de l’orbite terrestre. C’est exactement ce qui est arrivé à Nozomi.

De puissantes éruptions solaires ont frappé la sonde, endommageant à la fois ses systèmes de communication et son alimentation électrique. La conséquence la plus grave concernait l’hydrazine, ce carburant utilisé par le système de contrôle d’attitude pour orienter précisément l’engin dans l’espace. Sans chauffage suffisant, ce liquide a tout simplement gelé.

La cause précise de cette panne a depuis été identifiée : un court-circuit électrique s’est produit dans une cellule d’alimentation chargée de contrôler le système de chauffage du contrôle d’attitude. Sans ce chauffage, l’hydrazine n’avait aucune chance de rester liquide dans le froid glacial de l’espace. Le contact avec la sonde a d’ailleurs été perdu peu après, avant que les contrôleurs ne parviennent à retrouver sa balise près de deux mois plus tard, un soulagement de courte durée.

Un peu d’espoir est toutefois revenu lors des survols terrestres de sauvetage suivants. Le réchauffement naturel à l’approche de notre planète a permis de dégeler partiellement le carburant, et les deux manœuvres se sont déroulées comme prévu, l’une à environ 29 510 kilomètres, l’autre à 11 023 kilomètres. Nozomi semblait reprendre vie, du moins en apparence.

Pourquoi le Japon a préféré abandonner plutôt que de risquer l’impossible

Malgré ce sursaut, la panne électrique causée par les éruptions solaires n’a jamais pu être totalement réparée. Les équipes au sol ont multiplié les tentatives pour orienter correctement l’engin en vue de l’allumage crucial d’insertion orbitale, prévu quelques jours plus tard. Sans cette orientation précise, impossible d’espérer freiner suffisamment la sonde pour qu’elle se place en orbite autour de Mars.

Face à cet échec d’orientation, les ingénieurs ont pris une décision radicale mais mûrement réfléchie. Plutôt que de laisser Nozomi s’écraser de façon incontrôlée sur la surface martienne, avec le risque de contaminer la planète rouge par des micro-organismes terrestres, ils ont choisi de tirer les petits propulseurs restants pour écarter délibérément la trajectoire de la sonde.

Cette manœuvre a porté la distance de plus proche approche à environ 1 000 kilomètres de Mars, un chiffre qui résonne étrangement avec celui du premier incident survenu près de la Terre des années plus tôt. Nozomi est ainsi passée tout près de son objectif, avant de repartir vers une orbite héliocentrique d’environ deux ans, loin de toute planète.

Le coût de cette mission avait été chiffré par l’AFP à 20 milliards de yens, soit environ 186 millions de dollars. Le quotidien économique Nihon Keizai Shimbun estimait déjà, avant l’annonce officielle, que les chances de succès étaient proches de zéro. L’agence spatiale japonaise a finalement dû se résoudre à acter l’abandon de sa première tentative martienne, un choix difficile mais responsable.

Plus de deux décennies après cet épisode, le Japon s’apprête à retenter sa chance autour de Mars, cette fois via sa lune Phobos. La mission MMX, dont le lancement est annoncé sur un vol H3, doit se poser sur ce petit satellite martien, y prélever au moins 10 grammes de matière, puis rapporter cet échantillon sur Terre d’ici 2031. Nozomi n’aura donc pas ouvert la voie en vain : ses erreurs, aussi coûteuses soient-elles, nourrissent aujourd’hui l’expérience accumulée pour cette nouvelle tentative.