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Un pénétrateur dans le domaine de l'astronautique est un engin spatial destiné à pénétrer à grande vitesse dans le sol d'un corps céleste (planète, comète, astéroïde...) pour fournir des données scientifiques sur son environnement immédiat. Les pénétrateurs développés ou projetés sont toujours de taille réduite et sont largués à proximité de leur point d'arrivée par un vaisseau-mère (sonde spatiale) par ailleurs doté de sa propre mission et chargé de relayer vers la Terre les données collectées par le pénétrateur.

Le pénétrateur largué depuis l'orbite par son vaisseau porteur arrive sur le sol à des vitesses pouvant atteindre plusieurs centaines de mètres par seconde. Il est conçu pour pénétrer à une profondeur comprise selon le cas entre quelques décimètres et plusieurs mètres tout en restant fonctionnel. Les équipements et instruments doivent résister à des décélérations de plus de 500 fois l'accélération gravitationnelle terrestre. La technologie associée a été développée pour répondre à des besoins militaires. Pour amortir le choc on peut utiliser des structures déformables (par exemple structure en nid d'abeille ou réservoir de carburant sacrifiable), des cavités remplies de gaz ou fluide, des protubérances jouant le rôle d'amortisseur. Le pénétrateur peut être un ensemble scindable ou non. Lorsqu'il est scindable, l'avant-corps pénètre dans le sol tandis que la partie arrière reliée par un cordon pour l'énergie et le transport de données reste à la surface et assure entre autres la fonction de relais de télécommunications. Les projets développés utilisent des batteries donnant des durées de vie très variables de quelques jours à un an. L'instrumentation scientifique peut comprendre par exemple :

• Sismomètre
• Senseurs thermiques
• Senseurs météorologiques
• Analyseur d'échantillon (avec système de prélèvement)
• Magnétomètre

De nombreux projets de pénétrateurs ont été élaborés mais seuls deux ont été effectivement développés dans le cadre des missions Mars 96 et Mars Polar Lander. Ils ont malheureusement tous deux échoués à la suite d'une défaillance du vaisseau mère (cause à confirmer pour Mars Polar Lander). Le tableau suivant récapitule les caractéristiques de certains pénétrateurs développés ou projetés.

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  Fonctionnement de DS2
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  Composants de DS2
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  Deep Space 2 avec son bouclier thermique

• (en) Andrew J. Ball, James R.C. Garry, Ralph D. Lorenz et Viktor V. Kerzhanovichl, Planetary Landers and entry Probes, Cambridge University Press, 2007 (ISBN 978-0-521-12958-9)

• Deep Space 2 pénétrateur développé par la NASA et embarqué à bord de la sonde Mars Polar Lander
• Sonde spatiale

• (en) Site officiel du projet Deep Space 2

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