En octobre 2026, un héros français s'envole vers Mars. Il ne s'agit pas de Thomas Pesquet, ni de Sophie Adenot, mais d'Idefix. Non, pas le petit chien gaulois. Mais celui-là, un rover de 25 kilos, conçu par des agences spatiales française et allemande. Son but ? Se poser sur Phobos, la plus grosse lune de Mars. Il embarquera à bord de la mission japonaise MMX, pour Martian Moons Exploration, une sonde de 4 tonnes qui partira le 19 octobre heure française. Il arrivera à destination en 2027 pour se poser sur Phobos en 2028 et prélever des échantillons qui seront ramenés sur Terre en 2031. Pour la première fois de l'histoire, de la matière du système martien pourra être étudiée directement par les scientifiques. Pour réussir cet exploit, MMX aura l'aide du rover franco-allemand, mais aussi d'un instrument d'imagerie infrarouge indispensable appelé MIRS, qui servira à cartographier Phobos et qui a été fabriqué par des laboratoires français. Au CNES, le Centre National d'Études Spatiales à Toulouse, les ingénieurs se préparent pour le début de la mission. Dans leur salle de contrôle, aux couleurs d'Idefix, ils ajustent les derniers préparatifs. 

— Il peut faire la vérification au début de la séquence de shutter opening. Par contre, une fois qu'on est lancés dans la séquence shutter opening, on la fait en entier, quoi qu'il arrive, au niveau de la température. Julien Baroukh est le chef de projet Idefix. — Dans cette salle, on va piloter le rover nous-mêmes. On est super prudents et on roule à peu près un millimètre par seconde, Littéralement la vitesse d'un escargot. Si on faisait la course, pas sûr qu'on gagne. Mais ça nous permet d'être suffisamment prudents pour ne pas risquer de se retourner. Les communications sont très difficiles. C'est loin d'être du temps réel. On ne peut pas le piloter avec un joystick. C'est pas possible. Ce qui rend les opérations difficiles. On a intérêt à avoir de l'autonomie à bord. Il faut qu'il puisse éviter les cailloux, les pièges, les trous, les cratères, etc. Pour cela, le rover possède deux caméras à l'avant pour analyser son environnement en trois dimensions et un logiciel de navigation autonome pour choisir le meilleur trajet sur cette lune inexplorée. 

— On ne connaît pas bien Phobos, pas bien sa surface. La sonde va se poser pour récupérer des échantillons et elle ne sait pas la nature du sol. Nous, Idefix, on va prendre les risques à la place de la sonde puisqu'on va se poser les premiers. Elle n'est pas ronde, elle a plutôt une forme de patate. Phobos orbite autour de Mars en montrant toujours la même face. On a un côté qu'on appelle Mars et un côté qu'on appelle anti-Mars. Et donc on pourrait être amenés à se poser des deux côtés. On choisit les sites d'atterrissage. Il y en a un qui pourrait se trouver là. On appelle ça la Tête de Mickey, car il y a un gros cratère et deux petits cratères autour. Ça fait partie des sites visés. Mais avant de se poser sur Phobos, MMX va prendre son temps. Pendant près d'un an, la sonde s'approchera de la lune martienne de plus en plus près pour en révéler les moindres détails à l'aide de ses instruments dont fait partie le spectro-imageur infrarouge MIRS. 

— Ça, c'est une petite maquette de la sonde MMX. Et MIRS, c'est le petit instrument qui est ici. C'est la petite boîte à chaussures que vous voyez là, ici. J'ai fait faire ça exprès pour qu'on le voie un peu mieux. MIRS est là et va prendre des images en dessous, comme ça. À l'intérieur, le CNES a développé un scanner qui va nous permettre de pointer le faisceau pour les prises d'images. Quand on va être à haute altitude, le sol va défiler très lentement. Donc le scanner va nous permettre de prendre des images plus rapidement que si simplement on attendait de voir défiler le sol en dessous de la sonde. Et à l'inverse, quand on va être très près du sol, celui-ci va défiler très vite. Et là, le scanner va nous permettre de ralentir la prise d'images et de pointer un endroit au sol alors qu'on se déplace. Avec ces images, les chercheurs auront une cartographie de Phobos suffisamment précise pour choisir le site d'atterrissage. MIRS va aussi leur donner les premières informations sur la composition chimique de Phobos. 

— Il y a 13 instruments sur MMX, MIRS est un de ces 13 instruments et une des caméras. Sa particularité est d'être un spectro-imageur infrarouge. Il lit dans une bande de proche infrarouge de 0,9 à 3,6 microns, une bande très importante pour les scientifiques, car elle va leur permettre de chercher des signatures de tout ce qui est eau, matières organiques ou composés hydratés. Chaque pixel de l'image de MIRS vient donc avec un lot d'informations supplémentaires. Ce sont les spectres et ils intéressent particulièrement la chercheuse principale en charge de l'instrument, Antonella Barucci, qui travaille à l'Observatoire de Paris, là où il a été fabriqué. Avec ses collègues, elle cherche à connaître l'origine des lunes de Mars. 

— Alors pourquoi cet intérêt pour Phobos ? L'objectif principal est de trouver l'origine de Phobos et de Deimos. Il y a deux hypothèses. Une première hypothèse : la capture d'astéroïdes Une autre hypothèse : ce serait dû à un impact, comme la Lune s'est formée après un impact avec la Terre. En réalité les deux hypothèses ont des pour et des contre. L'hypothèse "astéroïdes capturés", pour quelles raisons ? Parce qu'il y a des spectres obtenus jusqu'à maintenant avec les différentes missions spatiales qui sont allées sur les systèmes martiens, qui ressemblent à des astéroïdes, avec un albédo assez sombre, avec des surfaces très typiques, des chondrites carbonées. Mais on n'arrive pas à expliquer l'orbite avec une inclination si basse et cette excentricité. L'orbite autour de Mars est très particulier. En effet, la composition des lunes de Mars ressemble à celle des astéroïdes, telles que Ryugu ou Bennu par exemple, qui ont déjà été visitées par des missions spatiales. En revanche, l'orbite de Phobos et de Deimos ne colle pas avec cette hypothèse. Selon les calculs des chercheurs, elle serait plutôt le résultat d'un grand impact. 

— Par contre, l'hypothèse avec l'impact, cette hypothèse-là, on peut avoir un grand impact sur Mars formé d'un matériau qui, après, forme des satellites. Donc dans ces cas-là, on explique bien l'orbite, mais on n'arrive pas à expliquer la composition. Donc il faut des mesures de composition beaucoup plus détaillées et vraiment voir tous les détails de la surface, étudier les cratères, les variations. On aura aussi un petit rover qui s'appelle Idefix, qui va bouger sur la surface pour les caractériser et voir les régolithes. En attendant l'arrivée de MMX sur Phobos, des tests sont faits pour mieux connaître la réponse du capteur de MIRS à différents types de matériaux. C'est le travail de Gaël David. 

— Alors ici, c'est la réplique de l'instrument MIRS. Ici, on peut simuler des analyses, on peut simuler des commandes qu'on va envoyer à l'instrument de vol. Il est dans une enceinte climatique qui va permettre de le refroidir à -30 °C, -40 °C, qui est sa température de fonctionnement dans l'espace. Donc ça, c'est la partie instrumentale. Après, on va avoir tout un banc optique. Donc ici, on a un corps noir qui va permettre d'illuminer nos échantillons. Les échantillons vont être placés dans cette cuve qui vont partir ensuite vers ce système ici et ensuite dans l'enceinte climatique vers l'instrument. MIRS est sensible aux minéraux hydratés et à la matière organique. Donc il va déjà apporter quelques éléments de réponse. Il ne va pas trancher seul entre les deux scénarios mais peut orienter les hypothèses. J'analyse des échantillons que l'on pense analogues potentiels de la surface de Phobos et Deimos, pour faciliter l'interprétation des futures observations. C'est non loin de là que fut conçu ce bijou de technologie, dans les salles blanches du LIRA, le Laboratoire d'Instrumentation et de Recherche en Astrophysique de l'Observatoire de Paris. 

— Alors, ce que vous voyez là, en fait, c'est un modèle de MIRS, un modèle qu'on appelle structurel mécanique thermique, qui va nous permettre de valider les architectures. Le vrai MIRS, c'est-à-dire celui qui va voler, il est au Japon, sur le site de lancement, sur l'île de Tanegashima, et on est en train de dérouler la campagne de lancement. Sur ces photos de la JAXA, l'Agence spatiale japonaise, on aperçoit MIRS. C'est le boîtier rouge sous la sonde MMX. Livré en 2024, il a été développé dans un temps record, en seulement 4 ans. 

— On a démarré en 2020, en plein pendant la pandémie de Covid, avec 4 ans de développement pour livrer 6 modèles. Et ça, dans le spatial, c'est vraiment extrêmement difficile. Nos collègues japonais qui développent le satellite nous donnent un volume alloué, nous donnent une masse maximum, une consommation électrique, et il faut rentrer dans les allocations techniques. Pour MMX, la plus grande difficulté était la masse. C'est dû aux lanceurs qui ont un peu plus de 4 tonnes à lancer. Donc on a été très contraints, on arrive à 10 kilos. Mais on l'a fait, et on a tenu, et d'ailleurs, on était un des rares instruments à être livrés à temps aux Japonais. Donc on a rempli le contrat. On attend avec impatience ce lancement qui est l'aboutissement de tout ce travail de 5 ans. On a hâte d'avoir les premières données. Et puis un peu de stress évidemment, on veut être sûr que tout fonctionne bien une fois en vol. À côté de MIRS se trouve déjà Idefix qui sera le premier à entrer en contact avec Phobos en 2028, lorsqu'il sera largué par la sonde à une quarantaine de mètres d'altitude. 

— Le rover va tomber, Idefix va tomber sur Phobos. 40 mètres, ça paraît beaucoup. Mais la gravité est très faible, 2 000 fois moins que sur Terre, c'est comme si on lâchait le rover à peu près 10 cm de haut. Toute la technicité associée à ça, ça va être arriver à se remettre systématiquement sur le ventre, pour après se mettre sur les pattes et ouvrir les panneaux solaires. Cette phase est absolument critique, elle dure moins de 24 heures. Et elle est complètement automatique. Sans ces panneaux solaires, le rover n'aura pas assez de batterie pour tenir plus d'un jour. C'est pourquoi cette procédure a été répétée de nombreuses fois, notamment avec un démonstrateur de terrain. 

— On va prendre la maquette. — Donc on va se positionner ici, dans le champ qu'on a préparé. — On va essayer... Je vais travailler un peu plus le terrain. Mets-la sur le dos peut-être. — Hop ! — Sur le dos. — C'est bien. — Je le rapproche un peu ? Donc elle a atterri sur le dos. — Quelle que soit l'orientation de son atterrissage, Idefix doit toujours se redresser correctement. — Et voilà. Et après du coup, il peut rouler. — Regarde, il roule ! 

Mais que va faire le rover, une fois sur pattes, avec ses panneaux solaires déployés ? 

— Une fois les panneaux solaires ouverts, on peut commencer la mission sur Phobos. Elle est prévue pour 100 jours. Pendant ces 100 jours, on va explorer la surface. L'avantage du rover, c'est qu'il se déplace. Le terrain va être très meuble, presque liquide. Fluide. C'est pour ça qu'on a une espèce de roue à aubes, qui permet de s'appuyer sur un maximum de matière pour pouvoir avancer. On a deux caméras qui regardent les roues. L'idée est d'étudier comment se comporte le régolithe. On n'a jamais observé ce genre de choses avec une gravité très faible. C'est très intéressant pour faire de la science du régolithe. Ces caméras sous le rover seront complétées par un instrument qui va mesurer la température des roches, pour donner des informations sur leur densité, ainsi qu'un spectromètre laser. 

— Le dernier instrument, c'est un laser vert qui va éclairer le sol sous le rover. En regardant, en analysant la lumière réfléchie, il peut en déduire la composition du sol. Ça va renseigner les Japonais, dans un premier temps, sur comment se comporte le sol. Est-ce qu'il est vraiment mou ? Est-ce qu'il est plutôt dur ? Ça, ça pourrait complètement leur faire revisiter la façon dont ils vont après opérer leurs sondes pour se poser et récupérer des échantillons. C'est la première mission d'Idefix : être l'éclaireur. C'est un compagnon, ce n'est pas le personnage principal, mais c'est le compagnon qui va aider à faire la mission principale. Le décollage de MMX est prévu depuis l'île de Tanegashima, au sud du Japon, à bord d'une fusée H3. Au terme de cette mission très ambitieuse, des échantillons de Phobos seront rapportés sur Terre. Et grâce à leur participation, les laboratoires français pourraient recevoir quelques milligrammes de ce précieux trésor pour percer les secrets des origines de notre système solaire.