La sonde PHOBOS I a soudain cessé d'émettre le 27 mars, quelques jours avant le survol du satellite de Mars, Phobos, prévu pour le 9 avril. Comme la panne, encore non expliquée, est définitive, l'objectif principal de la mission ne peut plus être atteint, il faudra nous contenter des données nouvelles recueillies concernant Mars.

Dès le début de l'ère spatiale, les Soviétiques ont lancé des sondes vers Mars et Vénus à chaque fenêtre de tir, longtemps sans succès. Après l'échec de leurs quatre engins martiens en 1973, attendant, disaient ils, l'analyse des résultats de la mission américaine Viking, ils se sont consacrés à l'étude de Vénus. Ils s'en détournent aujourd'hui et s'apprêtent à un effort prolongé pour explorer Mars.

Mars et la Terre tournent autour du Soleil approximativement ( à 1°.8 près) dans le même plan dit plan de l'écliptique. Une sonde lancée de la Terre vers Mars se déplace dans ce .plan jusqu'au voisinage de sa cible.

Après cette manœuvre faite sur ordre venu de la Terre la sonde se déplace autour de Mars sur une ellipse excentrique dont le périastre, c'est à dire le point le plus proche de la planète, est à l'altitude de la sonde au moment de l'injection. Nous l'appelons orbite de type 1. Il suffit maintenant de deux manœuvres pour atteindre une orbite équatoriale circulaire de 9700 km de rayon qui servira d'orbite attente. La première. effectuée à l'apoastre, autrement dit le :point le plus éloigné de la planète, élève le périastre jusqu'à l'altitude de l'orbite circulaire désirée: c'est une accélération fournissant un incrément de vitesse de 115 m/s. La sonde est à lors sur une orbite excentrique, dite de type II, avec un apoastre inchangé. La seconde, effectuée au périastre, diminue l'apoastre et le rend égal au périastre, c'est-à-dire rend l'orbite circulaire : c'est un freinage fournissant un incrément de vitesse de 720 m/s environ. La sonde reste alors sur cette orbite circulaire de période 8 heures environ pendant plusieurs semaines, durée minimum pour calculer avec la précision requise son orbite par rapport à celle de Phobos: elle s'approchera jusqu'à 3351 km du satellite. Dans cette phase, on utilisera les photographies envoyées par la sonde pour connaître leur position relative. D'autres manœuvres seront nécessaires pour atteindre l'orbite de rendez-vous.

Les difficultés n'ont pas tardé à se manifester. Si de nombreuses études préliminaires avaient demandé des années, la décision d'engager le programme et donc les fabrications réelles, n'avait été prise qu'en décembre 1984, trois ans et demi avant le tir. Les équipes avaient donc dû travailler dans la précipitation. Les sondes étaient d'un type nouveau, première innovation depuis dix-sept dans le programme planétaire soviétique.

Quelques jours seulement après le tir, la température de la sonde Phobos I atteignit un tel niveau que toutes les expériences furent arrêtées et la sonde mise en surveillance étroite. A la fin de juillet cependant la situation semblait maîtrisée et le fonctionnement de la plupart des expériences fut vérifié par télécommande.

L'optimisme régnait alors et il fut décidé de transférer la direction des opérations de Eupatoria, Ia base de Crimée d'où elles avalent: toujours été dirigées dans le programme planétaire soviétique, au centre principal des opérations orbitales de Glavkosmos, le TSUP, à Kaliningrad dans la banlieue de Moscou. Ce transfert impliquait l'utilisation d'ordinateurs d'un type différent. Un clignotant fut installé pour éviter les erreurs de programmation, qui consistait à ce que chaque opérateur insérât un caractère spécial après chaque commande. S'il y manquait, un signal apparaîtrait sur l'écran et le calculateur ne pourrait continuer l'établissement du programme de télécommande que si l'opérateur ajoutait le caractère ou donnait l'ordre spécifique au calculateur ,de passer outre.

Le 29 août 1988, un très long message, le premier, fut préparé à TSUP pour Phobos I. Vers la fin, l'opérateur oublia ce caractère après un ordre, l'ordinateur arrêta la séquence mais ne signala rien sur l'écran. L'opérateur pensa qu'il s'agissait :d'une erreur de l'ordinateur et lui ordonna de passer outre. L'absence de ce caractère changeait la structure de l'instruction suivante et, par malchance ce changement revenait à envoyer un ordre qui ne figurait pas sur la .liste des commandes acceptées et vérifiées. Au contraire cet ordre appelait une partie de la mémoire de bord, qui avait été utilisée pendant le développement, mais n'était pas destiné à apparaître envol. Le résultat ne pouvait être interprété par la sonde que comme l'ordre d'arrêter la marche des tuyères du contrôle d'attitude. Son orientation devint alors aléatoire, les panneaux solaires ne virent plus le .Soleil et l'énergie disponible à bord tomba rapidement à zéro. Personne ne s'aperçut de l'erreur et, à la séance de contrôle suivante, trois jours plus tard, le 2 septembre, la sonde ne répondit à aucun ordre et, en fait, n'a plus jamais donné signal de vie.

Cette catastrophe ne doit pas être attribuée à une erreur humaine, mais à une erreur de système: les faits mineurs qui ont entraîné la perte de la mission sont certes le comportement de l'opérateur et celui du calculateur, mais l'absence de simulateur de réception d'ordres, de système de vérification du logiciel et surtout le manque à bord d'un mode de panique qui aurait mis la sonde en hibernation jusqu'à sa reprise en main par le centre de contrôle, représentent des erreurs majeures dans la conduite du projet. Les responsables scientifiques du programme ne se sont pas fait faute de mettre en cause les méthodes du centre Babakine, le groupe de l'organisation Glavkosmos responsable de la conception de la mission Phobos.

Après une grande agitation, les ingénieurs se sont appliqués à sauver la mission Phobos II, qui .a été conduite avec beaucoup de prudence, sans pourtant que soit consenti aucun sacrifice aux dépens des instruments scientifiques. Les sanctions ont également été remises à plus tard. Comme l'a dit R.Z.Sagdeev, alors directeur de l'institut de recherches spatiales de l'académie des sciences de l'Union soviétique, en citant Béria: "Pour les exécutions, nous aurons toujours le temps".

Phobos II s'est comporté brillamment, suivant le programme qui avait été prévu pour Phobos I. La dernière manœuvre dans la phase de transfert Terre-Mars a été exécutée le 23 janvier 1989, la mise en orbite martienne le 2 janvier à 1h58 T.U. Les paramètres de l'orbite étaient tout à fait conformes aux prévisions: trois jours cinq heures trente-sept minutes pour la période de l'orbite t. L'orbite fut atteinte le 2 février à 13 h TU ; l'orbite III(circulaire) le 18 à 14h 11 TU.

Le 7 mars, le plan de l'orbite de la sonde a été mis en coïncidence précise avec celui de Phobos par un changement de 1°,correspondant à un incrément de vitesse de 30m/s. Le 21 mars, l'orbite a été modifiée pour donner à la sonde un mouvement " quasi synchrone " avec Phobos : elle décrivait désormais une ellipse d'axes 200 par 450 km autour du satellite de Mars. Il ne restait plus, avant l'approche finale, qu'à diminuer les axes de cette ellipse à 75 par 150 km, manœuvre prévue au début d'avril.

La mémoire bord de 20 Mbits était vidée vers la Terre par télécommande lorsque la sonde était en visibilité à la fois des deux stations de réception et de télécommande d'Eupatoria et d'Oussourisk, celle-ci située en Extrême-Orient. Les éléments orbitaux furent déduits, comme d'habitude, de l'effet Doppler des émissions de la sonde mesuré dans les stations.

Jusqu'au 27 mars toutes les expériences prévues ont été mises en marche et ont montré un fonctionnement excellent, en particulier les expériences françaises.

Rappelons que les objectifs de la mission se répartissaient .en quatre catégories d'objectifs : pour les deux premières concernant l'étude du Soleil et du milieu interplanétaire les appareils embarqués ont d'ores et déjà fonctionné entre la Terre et Mars, à la satisfaction de leurs constructeurs. L'étude de la planète Mars a débuté à partir de la mise en orbite martienne.

Si l'Union soviétique a montré sa capacité technique a franchir les étapes du voyage vers la planète rouge, il lui faudra cependant procéder à une révision en profondeur de l'organisation de son programme et de ses missions spatiales. Comme :partout ailleurs dans ce grand pays, Glasnost et Perestroïka sont devenues urgentes.

Jack BLAMONT

Phobos2 doit, demain 29 janvier 1989, passer à 800 km de Mars. Dans un référentiel martien, la trajectoire de la sonde est actuellement hyperbolique, sa vitesse devant croître jusqu'à 5,5 km/s. Sa satellisation autour de la planète voisine sera provoquée grâce à une impulsion négative le 1,1 km/s que créera le premier étage (équipé d'un moteur KTDU425 A) de son système propulseur.

Une vitesse réduite à 4,4 km/s 4402 m/s très exactement vaudra ainsi à Phobos2 de se trouver placée sur une orbite martienne 800/75 940 km décrite en trois jours. Le 9 février, il s'agira, lors du quatrième passage à l'apoapse de cette orbite, de créer une impulsion positive de 104 m/s pour élever le périapse. Phobos2 sera, pour un mois, sur une orbite martienne 75940/6255 km décrite en 79 h. Enfin, lors d'un passage par le nouveau périapse, l'orbite sera, le 11 mars, circularisée à 6255 km au prix d'une impulsion négative de 705 m/s. Alors l'engin pourra larguer le premier étage de son système propulseur. A pied d'œuvre dans le domaine martien, il tournera en 8 heures autour de Mars, un peu au dessus de l'orbite de Phobos, le premier satellite de mars effectuant à 5950 km de la planète sa révolution en 7 h39.

Constantes de gravitation et rayons des planètes:

Les paramètres orbitaux de l'orbite héliocentrique de la sonde Phobos

La constante C3 de départ de la Terre