L'orbiteur Trace Gas Orbiter d'ExoMars et l'atterrisseur de l'Esa qui permettra à l'Europe d'apprendre à se poser sur Mars. Crédit Esa

Sciences

Des instruments pour comprendre le méthane martien

ActualitéClassé sous :Astronomie , Astronautique , rover

Mais d'où vient donc le méthane de l'atmosphère martienne ? Instable, il disparaît en 300 ans. Les quantités retrouvées doivent provenir d'une production récente, sans doute d'origine géologique, voire biologique osent certains, comme nous le rappelle Francis Rocard. La mission ExoMars devra le déterminer et les instruments adéquats viennent d'être choisis.

L'Agence spatiale et la Nasa ont sélectionné les instruments qui seront embarqués sur l'orbiteur d'ExoMars en 2016. Trace Gas Orbiter, c'est son nom, étudiera l'atmosphère de Mars et larguera un démonstrateur pour l'entrée, la descente et l'atterrissage. En parallèle, l'Esa a prolongé le contrat qui la lie à Thales Alenia Space, ce qui permettra à l'industriel de finaliser l'architecture préliminaire des deux engins d'ExoMars.

Au nombre de cinq, ces instruments ont été choisis pour leur capacité à étudier la composition chimique de l'atmosphère martienne, y compris son mystérieux méthane. Découverte en 2003 par la sonde Mars Express et confirmée depuis par les orbiteurs de la Nasa, sa présence laisse penser que ce gaz pourrait être d'origine biologique. Mais ce n'est pas certain. Les scientifiques ont émis plusieurs hypothèses que nous explique Francis Rocard, responsable Système solaire au Cnes. Rencontré lors du Salon du Bourget de 2009, ce spécialiste de Mars précise que la présence de méthane « peut s'expliquer par une activité volcanique, hydrothermique voire à la présence d'une forme de vie » !

Sur Terre, le méthane est un sous-produit du métabolisme des organismes vivants. Ce marqueur biologique « peut être produit par des bactéries méthanogènes du type de celles présentes dans l'œsophage des vaches », voire par « des bactéries productrices de ce gaz ». Autre hypothèse, mais très improbable, ce méthane proviendrait d'une comète qui se serait écrasée il y a quelques centaines d'années. Cependant, les scientifiques n'y croient pas. « On n'a pas vu de traces dans l'atmosphère qui feraient penser que des comètes se seraient crashées récemment ».

Dernière hypothèse, celle d'une équipe de scientifiques qui se base sur des mesures d'échantillons d'eau souterraine prélevés en Afrique du Sud, dans le bassin de Witwatersrand, qui abrite des roches sédimentaires vieilles de plus de 2,9 milliards d'années. Ils proposent qu'un processus non biologique soit responsable des émissions de méthane détectées dans l'atmosphère martienne. Une source radiolytique d'hydrogène (donc due à un effet des rayonnements), réagissant biologiquement ou abiologiquement avec du CO2 dissous dans de l'eau interstitielle, pourrait former le méthane à fleur de terre et expliquer les traces de ce gaz dans l'atmosphère actuelle de Mars.

ExoMars, qui s'articule en deux missions séparées, l'orbiteur en 2016 et le rover en 2018, qui doit forer le sol jusqu'à deux mètres, devrait résoudre cette énigme. En tout cas, au vu de la sélection des instruments, l'Esa et la Nasa se sont donné les moyens d'y parvenir. La seule certitude est qu'à l'échelle de la planète, la production de ce gaz est récente car il se dissipe en seulement 300 ans !

Une mission pour récupérer les échantillons ?

ExoMars est la première mission martienne qui se fait en collaboration entre l'Esa et la Nasa. Les deux agences ont décidé d'utiliser conjointement toutes les opportunités de lancement vers Mars, dans le cadre d'un accord élaboré en juin 2009. Connue sous le nom de Meji (Mars Exploration Joint Initiative), cette initiative se traduit par un programme d’exploration à long terme cohérent dans ses objectifs. L'effort scientifique se focalisera sur les questions liées l'habitabilité, la géologie et la géophysique de la Planète rouge façon à déterminer une fois pour toute s'il s'agit d'une planète vivante. Et si tel n'est pas le cas, peut-elle le devenir ou le deviendra-t-elle ? Quant à l'effort technologique, il devra déboucher sur une mission de retour d'échantillons à l'horizon 2020.

D'ici là, les fenêtres de tir sont prises. En 2011 et 2013, la Nasa lancera Curiosity et Maven. Suivront en 2016 et 2018 l'orbiteur et le rover d'ExoMars. Les fenêtres de tir suivantes, celles de 2020 et 2022, n'ont pas encore été attribuées, de sorte que si le financement suit, l'Esa et la Nasa pourraient envoyer sur Mars une mission récupérer les échantillons stockés par le rover de 2018.