La date de lancement de la mission Europa Clipper, destinée à étudier l’intrigante lune en orbite autour de Jupiter, qui se classe, aux côtés de la sonde Cassini vers Saturne, comme la mission scientifique planétaire la plus coûteuse et la plus ambitieuse de la NASA, est désormais incertaine.
Le vaisseau spatial, d’une valeur de 4,25 milliards de dollars, devait être lancé en octobre à bord d’une fusée Falcon Heavy depuis le centre spatial Kennedy en Floride. Cependant, la NASA a révélé que les transistors à bord du vaisseau spatial pourraient ne pas être aussi résistants aux radiations qu’on le pensait.
« Le problème des transistors a été mis en lumière en mai, lorsque l’équipe de mission a été informée que des pièces similaires tombaient en panne à des doses de radiation inférieures à celles attendues », a écrit l’agence spatiale dans un article de blog publié jeudi après-midi. « En juin 2024, une alerte industrielle a été envoyée pour informer les utilisateurs de ce problème. Le fabricant travaille avec l’équipe de mission pour soutenir les efforts continus de test et d’analyse des radiations afin de mieux comprendre le risque lié à l’utilisation de ces pièces sur le vaisseau spatial Europa Clipper. »
Les lunes en orbite autour de Jupiter, une gigantesque planète gazeuse, vivent dans l’un des environnements radiatifs les plus hostiles du système solaire. Les premiers tests de la NASA indiquent que certains des transistors, qui régulent le flux d’énergie à travers le vaisseau spatial, pourraient tomber en panne dans cet environnement. La NASA évalue actuellement la possibilité de maximiser la durée de vie des transistors sur Jupiter et prévoit de terminer une analyse préliminaire fin juillet.
Retarder ou ne pas retarder
La mise à jour de la NASA ne dit pas si le vaisseau spatial pourrait encore respecter sa fenêtre de lancement d’environ trois semaines cette année, ce qui amènerait Clipper dans le système jovien en 2030.
Ars a contacté plusieurs experts familiers de la mission Clipper pour évaluer la probabilité qu’elle soit lancée en octobre, et les avis étaient partagés. Le consensus était de 40 à 60 % de chances d’être suffisamment à l’aise avec la question pour lancer cet automne. Si les ingénieurs de la NASA ne parviennent pas à se sentir à l’aise avec la configuration existante, les transistors devront être remplacés.
La mission Clipper a des possibilités de lancement en 2025 et 2026, mais celles-ci pourraient entraîner des retards supplémentaires. Cela est dû à la nécessité de multiples assistances gravitationnelles. Le lancement de 2024 suit une trajectoire « MEGA », comprenant un survol de Mars en 2025 et un survol de la Terre fin 2026 – assistance gravitationnelle Mars-Terre. Si Clipper est lancé avec un an de retard, il faudra un deuxième survol de la Terre. Un lancement en 2026 reviendrait à une trajectoire MEGA. Ars a demandé à la NASA des calendriers de lancement en 2025 et 2026 et mettra à jour si elle fournit ces informations.
Un autre résultat négatif des retards serait le coût, car maintenir la mission au sol pendant une année supplémentaire entraînerait probablement des dépenses supplémentaires de quelques centaines de millions de dollars pour la NASA, ce qui ferait un trou dans son budget consacré aux sciences planétaires.
Le blog de la NASA publié cette semaine n’est pas la première fois que l’agence spatiale évoque publiquement ces problèmes liés au transistor à effet de champ métal-oxyde-semiconducteur, ou MOSFET. Lors d’une réunion du Space Studies Board début juin, Jordan Evans, chef de projet de la mission Europa Clipper, a déclaré qu’il s’agissait de sa principale préoccupation avant le lancement.
« Ce qui me tient éveillé la nuit »
« Le plus grand défi auquel nous sommes confrontés actuellement est un problème lié à ces transistors, les MOSFET, qui sont utilisés comme interrupteurs dans les engins spatiaux », a-t-il déclaré. « Il y a cinq semaines aujourd’hui, j’ai reçu un e-mail m’informant qu’un client extérieur à la NASA avait effectué des tests sur ces pièces résistantes aux radiations et avait découvert qu’elles dépassaient les spécifications, à des niveaux de radiation bien inférieurs à ceux auxquels nous les avions qualifiées lors de notre achat de pièces, et que d’autres acteurs du secteur avaient également fait de même. »
À l’époque, Evans avait déclaré que les choses « allaient dans la bonne direction » en ce qui concerne l’analyse de la question par l’agence. Il semble peu probable que la NASA ait publié un article de blog cinq semaines plus tard si le problème était toujours en constante évolution vers une résolution.
« Ce qui me tient éveillé en ce moment, c’est l’incertitude liée aux MOSFET et le risque résiduel que nous courrons avec cela », a déclaré Evans en juin. « Il est difficile de réaliser ce genre de tests à faible débit de dose dans les délais dont nous disposons jusqu’au lancement. Nous recueillons donc autant de données que possible, notamment à partir de missions comme Juno, pour mieux comprendre le risque résiduel que nous pourrions courir lors du lancement. »
C’est précisément le genre de problèmes que les scientifiques et les ingénieurs ne veulent pas rencontrer dans les derniers mois précédant le lancement d’une mission aussi importante. Les enjeux sont incroyablement élevés : imaginez que vous décidiez de lancer Clipper et que le vaisseau spatial tombe en panne six ans plus tard à son arrivée sur Jupiter.