est une mission spatiale de la NASA lancée le dont l'objectif était d'étudier la surface, le champ magnétique, l'atmosphère et le climat de Mars. Il s'agit de la seule sonde développée dans le cadre du programme Planetary Observer qui devait permettre de réaliser des sondes interplanétaires peu coûteuses en réutilisant des composants développés pour les satellites terrestres. Le contact avec la sonde fut perdu le , durant le transit entre la Terre et Mars, trois jours avant l'insertion en orbite martienne pour une raison en partie indéterminée du fait de l'absence de données télémétriques. La cause la plus probable évoquée par la commission d'enquête est une fuite des ergols à la suite d'une réaction chimique dans les tuyaux d'alimentation ayant entraîné une perte du contrôle d'attitude et la décharge des batteries.
Contexte
Conclusions du programme Viking
Les observations effectuées par les deux orbiteurs et les deux atterrisseurs du programme Viking lancés par la NASA en 1976 pour étudier Mars avaient démontré que l'histoire de la planète était complexe à la fois sur le plan géologique et climatique et qu'aussi bien le climat que l'environnement actuel continuaient à évoluer. Le programme Viking avait soulevé autant de nouvelles questions qu'il en avait résolu. Les principales interrogations portaient sur l'origine et l'histoire des formations de surface attribués sans certitude à l'action d'anciens cours d'eau des lacs, l'organisation des principales unités de la croûte de la planète et la distribution des minéraux à sa surface, la composition et la dynamique des calottes polaires ainsi que la circulation atmosphérique..
Pour déterminer les objectifs scientifiques dans le domaine de l'exploration solaire, la NASA s'appuie à l'époque sur les directives fournies par comité scientifique COMPLEX (), une émanation de l'Académie nationale des sciences américaine. Le premier rapport de comité sur la mission Viking (publié en 1978) appelait à un programme d'exploration scientifique de grande envergure. Celui-ci devait comprendre des instruments de télédétection et prenant des mesures in situ et devait avoir pour objectif de déterminer les caractéristiques chimiques de la surface de Mars, identifier le système de circulation atmosphérique de la planète, mesurer son champ magnétique, préciser sa structure interne et ramener sur Terre des échantillons du sol pour permettre de les dater avec précision. Le rapport proposait le développement soit de laboratoires mobiles circulant à la surface (astromobiles) soit d'un grand nombre d'atterrisseurs fixes dotés de bras pour étudier le sol alentour en particulier dans les régions polaires. Le rapport excluait de ses objectifs la recherche d'une vie martienne car il estimait qu'il était nécessaire de définir précisément le contexte environnemental et chimique pour pouvoir interpréter correctement les résultats des instruments chargés de détecter la présence de la vie et ainsi éviter les ambiguïtés associées aux résultats des instruments des missions Viking..
À la recherche d'une optimisation des coûts
Les souhaits du comité COMPLEX se heurtent à la fin des années 1970 à une situation budgétaire très défavorable. Le coûteux développement de la navette spatiale américaine et la stagnation du budget de la NASA laisse peu d'argent pour les missions scientifiques. Durant cette période une seule mission d'exploration du système solaire reçoit un feu vert (Galileo). Reflet de cette situation entre 1978 et 1989, aucune sonde spatiale de l'agence spatiale américaine n'est placée en orbite. La NASA crée en 1981 le comité pour définir une stratégie implémentant les besoins des scientifiques. Celui-ci constate que la diminution du nombre de missions entraîne mécaniquement une augmentation des coûts et que lorsqu'un responsable de mission a enfin reçu un feu vert, il n'est pas incité à rester dans l'enveloppe budgétaire. Au sein de la NASA, la seule exception à cette dérive est le programme qui rassemble des petites missions scientifiques et dispose d'un budget annuel fixe qui lui permet de développer de nouveaux projets sans devoir obtenir à chaque fois l'accord du Sénat américain (contrairement aux autres missions spatiales). Tous les trois ans le centre de vol spatial Goddard, qui gère ce programme, lance un appel à propositions pour sélectionner de nouvelles missions. Le respect de cette périodicité, à laquelle la communauté scientifique est sensibilisée, incite le responsable du programme à maintenir les projets dans les limites budgétaires qui leur sont assignées..
Le comité de la NASA décide d'adopter le modèle du programme Explorer aux missions d'exploration du système solaire. Par ailleurs trois facteurs influant sur le coût sont identifiés par le comité : l'héritage, c'est-à-dire la proportion des composants dérivant directement de réalisations antérieures, la complexité de la mission et les changements apportés au projet au cours du développement. La complexité découle souvent du nombre d'instruments scientifiques emportés. Le syndrome du dernier vaisseau en partance incite la NASA à accumuler les instruments emportés par la mission pour répondre aux attentes des scientifiques qui savent qu'ils n'auront qu'une seule opportunité au cours de la décennie. Le comité décide de diviser les missions en deux grandes catégories : celles qui reposent sur des technologies maitrisées et celles qui nécessitent la mise au point de nouvelles technologies. En se basant sur des études effectuées par le JPL et Ames ainsi que des visites auprès de différents constructeurs de satellites, le comité estime que les satellites placés en orbite autour de la Terre peuvent être adaptés pour réaliser des missions à destination des planètes internes (Mars, Vénus). Ces missions dites Planetary Observer doivent constituer le cœur du programme d'exploration (Core Program). Pour les missions, dont l'objectif est situé au-delà de l'orbite de Mars, l'environnement impose des évolutions trop importantes du système de régulation thermiques, des télécommunications et de la production d'énergie pour ce type d'engin spatial. Aussi le comité préconise le développement d'une nouvelle plateforme adaptée à ces contraintes mais sans complexité excessive, modulaire pour pouvoir convenir aux différentes missions vers les planètes externes sans modifications trop importantes. Trois ans après avoir rendu ses conclusions, le comité définit une nouvelle catégorie, lAugmented Program, qui regroupe toutes les missions nécessitant des avancées technologiques : atterrisseurs, astromobiles, missions de retour d'échantillon du sol de Mars ou des comètes. En regroupant ces missions, impossibles à développer compte tenu des contraintes budgétaires imposées à la NASA, le comité cherche à les rendre attractives auprès des membres de l'administration Reagan, réputés pour être technophiles et adaptes de grandes démonstrations techniques..
Au cours de la décennie 1980, le Core Program gagne en attractivité auprès des décideurs à Washington. Une des missions en particulier, Mars Geoscience/Climatology Orbiter, a le vent en poupe. Elle résulte en fait de la fusion de deux missions réalisée pour obtenir un appui suffisant de la communauté scientifique : une mission d'étude de la surface de Mars (relevé topographique, cartographie minérale, champ magnétique) et une mission portant sur l'étude de l'atmosphère de Mars. Mais la fusion des deux projets, qui doit embarquer six instruments dont deux pour l'étude de l'atmosphère, rend le projet relativement complexe. l'OMB, qui gère le budget à la Maison Blanche, donne son accord en 1983 pour le développement de la mission qui est baptisée Mars Observer mais il refuse que le Core Program fonctionne sur les mêmes bases que le programme Explorer (budget annuel alloué fixe et dispense d'un accord du Sénat)..
Sélection du constructeur
Le lancement d'un appel d'offres auprès des industriels pour la construction d'un satellite scientifique était jusque là effectué une fois que la définition des objectifs scientifiques et la sélection des instruments embarqués avait été réalisée. Pour Mars Observer, compte tenu de la décision prise d'adapter un type de satellite existant, la décision est inversée, l'appel d'offres précise uniquement la masse de la charge utile, la consommation énergétique et le degré de précision du système de pointage..
Développement du projet Mars Observer
Il faudra attendre pour que soit lancée la première mission martienne chargée de répondre aux questions soulevées par les données collectées par le programme Viking. Mars Observer est conçu initialement comme une mission à bas coût grâce au recours à une plateforme de satellite commercial et une conception modulaire permettant une intégration simple des instruments scientifiques. Mais très rapidement après le démarrage effectif des développements lancés en 1984, les coûts s'envolent : le budget initial de de dollars atteint finalement, en incluant le lanceur, de dollars ( de dollars selon une autre source). Le centre JPL chargé du projet a progressivement renoncé au concept de départ reposant sur la simplicité et le recours à des composants disponibles..
Objectifs scientifiques
La mission Mars Observer a pour but d'étudier la géologie et le climat de la planète Mars. Les objectifs sont : de déterminer la composition élémentaire et minéralogique de l'ensemble de la surface de Mars ; d'effectuer un relevé de la topographie et mesurer le champ de gravité ; d'identifier la nature du champ magnétique martien ; de déterminer la distribution spatiale et temporelle, l'abondance, les sources et les pertes des éléments volatils (eau, ) ainsi que de la poussière sur un cycle saisonnier ; d'étudier la structure et la circulation de l'atmosphère.
Caractéristiques techniques de la sonde spatiale
La sonde, d'une masse de dont d'ergols et d'instruments scientifiques, est dérivée des satellites de télécommunications Satcom-K et DMSP/TIROS. D'une forme rectangulaire (), la sonde déploie en orbite les deux perches de de long du magnétomètre ainsi que la bôme de soutenant l'antenne parabolique grand gain de de diamètre pour la dégager des panneaux solaires. Ces derniers étaient composés de six panneaux formant un ensemble de fournissant au niveau de l'orbite martienne. Durant le transit entre la Terre et Mars, seuls quatre panneaux étaient déployés pour limiter l'énergie produite..
vignette|centre|600px|Schéma de Mars Observer en configuration de collecte de données : 1 Antenne parabolique grand gain ; 2 Panneaux solaires ; 3 Face de la sonde spatiale tournée vers la planète Mars ; 4 Spectromètre gamma GRS ; 5 Spectromètre infrarouge TES ; 6 Altimètre laser MOLA ; 7 Radiomètre infrarouge PMIRR ; 8 Magnétomètre MAG ; 9 Réflectomètre à électrons ER ; 10 Caméra MOC ; 11 Antenne utilisée pour communiquer avec les engins posés sur le sol martien.
Instruments scientifiques vignette|La caméra MOC. La sonde spatiale emporte six instruments scientifiques ; Mars Observer en emporte sept..
Caméra MOC