La NASA projette d'envoyer des robots d'exploration à la surface de Mars dans l'avenir, mais il y a tellement de sites possibles qu'ils ne pourront pas tous être explorés. Global Aerospace Corporation propose une mission d'exploration par ballons qui flotteraient à seulement quelques kilomètres au-dessus de la surface, et exploreraient dans le détail un territoire beaucoup plus vaste. Les ballons traîneraient sous eux une aile qui fonctionnerait comme un gouvernail, leur permettant de s'orienter dans les vents de la planète rouge.
Les robots d'exploration Spirit and Opportunity ont passé à ce jour presque deux ans sur la surface martienne. Ils ont parcouru plusieurs kilomètres chacun, en s'arrêtant fréquemment pour analyser des cibles scientifiques avec leurs appareils photo, spectromètres et autres instruments afin de découvrir des preuves de la présence par le passé d'eau liquide sur Mars. Leur mission est un grand succès pour la NASA.
Mais qu'en serait-il si l'on pouvait disposer d'une plateforme qui pourrait couvrir ces distances en quelques heures et étudier les roches de surface avec le même détail que ces rovers ? Le retour scientifique d'un tel véhicule serait immense. Les scientifiques pourraient étudier avec précision la planète entière en une seule année.
Bien que des vaisseaux sur orbites puissent observer pratiquement n'importe quel point à la surface d'une planète, leurs instruments n'atteignent pas les résolutions fournies par ceux des robots au sol. Ces derniers, d'autre part, ont une mobilité réduite et ne peuvent pas circuler très loin de leur site d'atterrissage. Comme l'atmosphère de Mars est très ténue, un avion sur Mars ne pourrait pas voler pendant plus d'une heure sans manquer de carburant.
La société Global Aerospace Corporation d'Altadena en Californie propose un véhicule d'exploration combinant le champ d'action global d'un orbiteur et les observations à haute résolution autorisées par les engins au sol. Ce pourrait être un ballon qui puisse être orienté en direction et qui larguerait de petits modules scientifiques au-dessus des sites cibles.
Cela fait longtemps que les ballons ont été identifiés en tant que plateformes scientifiques à coût relativement bas et peu consommateurs d'énergie. Deux ballons ont déjà volé à travers l'atmosphère de Vénus en 1984. Mais dans le passé l'incapacité de contrôler la trajectoire des ballons sur Mars a limité leurs moyens, et donc l'intérêt scientifique de leur éventuelle utilisation.
Global Aerospace Corporation a conçu un dispositif innovant, appelé Système de Guidage de Ballon (BGS) qui permet d'orienter un ballon dans l'atmosphère. Le BGS est une surface aérodynamique, une aile suspendue par un filin de plusieurs kilomètres de long sous le ballon. La différence des vents aux diverses altitudes crée un vent relatif à la latitude de l'aile du BGS, qui à son tour produit une force de portance. Cette force est dirigée de coté et peut être utilisée pour attirer le ballon sur la gauche ou sur la droite relativement aux vents dominants.
Ballon flottant au-dessus de Mars
(Vue d'artiste. Proportions non respectées)
Flottant à plusieurs kilomètres au-dessus de la surface de Mars, les ballons guidés pourront observer des formations de roches, les diverses couches des parois des gorges ou les calottes polaires, et tout autre détails avec des appareils photo à haute résolution relativement petits. Ils pourront être dirigés pour survoler des cibles particulières identifiées par des images orbitales et pour larguer de petits laboratoires de surface, qui analyseront les sites avec un niveau de détail équivalent à celui de robots au sol. Les instruments du ballon pourront également analyser les traces de méthane dans l'atmosphérique et suivre ses concentrations croissantes jusqu'à la source sur la surface. De cette façon la recherche d'une vie existante ou éteinte sur Mars pourrait être grandement accélérée.