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Dix ans et 12.000 tours de la Planète rouge pour Mars Express

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Lancée le 2 juin 2003 pour une mission de deux ans, la sonde Mars Express, de l'Agence spatiale européenne, fonctionne toujours. Elle vient de fêter son dixième anniversaire. Au bilan : beaucoup d'eau et même un ancien océan, le sous-sol de Mars, un nouveau regard sur l'histoire de la planète et, en prime, d'étonnantes images de Phobos.

De forme parallélépipédique, de 1,5 x 1,8, x 1,4 m de côté, la sonde Mars Express est équipée de deux panneaux solaires déployables. Son radar Marsis est muni de deux antennes d’environ 20 m. On la voit ici dans les locaux de Starsem, à Baïkonour, quelques semaines avant son lancement. Beagle-2 est installé sur la face de la sonde, entouré d’un plastique noir (à ne pas confondre avec l'antenne grand gain qui fait face au sol). © S. Corvaja, Esa

La sonde Mars Express s'envolait, voilà dix ans, pour une mission de deux années autour de la Planète rouge. Le 2 juin 2003, elle décollait depuis Baïkonour, à bord d'un lanceur Soyouz-Fregat pour un voyage de 205 jours et 400 millions de km.

Construite par Astrium, cette sonde constitue, avec Venus Express et Rosetta, une petite famille d'explorateurs planétaires, chacun bénéficiant de développements techniques communs. En plus de l'atterrisseur Beagle-2, au destin malheureux, elle embarque sept instruments. Installée, 440 jours après le lancement, sur une orbite quasi polaire elliptique de 298 km (périapside) par 10.107 km (apoapside), Mars Express totalise à ce jour plus de 12.000 révolutions autour de Mars. Au 21 mai 2013, sa trajectoire circummartienne lui aura également fait faire cinq fois le tour du Soleil.

Lundi 2 juin 2003, décollage de la sonde Mars Express, première mission martienne de l'Agence spatiale européenne. © S. Corvaja, Starsem, Esa

Aujourd'hui, la sonde fonctionne toujours. Elle a même été utilisée pour surveiller l'atterrissage du rover Curiosity de la Nasa, en août 2012. À la demande de l'Agence spatiale américaine, Mars Express a été positionnée de façon à couvrir toute la phase de l'atterrissage, de l'entrée dans l'atmosphère jusqu'à l'arrivée sur le sol martien du rover. Elle a ainsi enregistré les résultats transmis par Curiosity, notamment ceux liés aux sept dernières minutes qui ont été l'instant le plus crucial de la mission.

Une histoire géologique martienne plus précise

Seul regret, l'échec de l'atterrisseur britannique Beagle-2. Également fabriqué par Astrium, il devait se poser à la surface de Mars, dans la région d'Isidis Planitia, à proximité de l'équateur martien, le jour de Noël 2003. On n'a jamais su ce qui était arrivé à ce petit engin, la communication avec l'atterrisseur ayant été perdue après la séparation. Beagle-2 était équipé d'une foreuse destinée à recueillir, à deux mètres de profondeur, les premiers échantillons du sol de la Panète rouge.

Cette première mission martienne de l'Agence spatiale européenne a tout de même rapporté d'excellents résultats scientifiques. On citera en exemple l'instrument Omega, qui a permis de reconstituer plus précisément l'histoire de la planète, en s'appuyant non pas sur le comptage des cratères pour la définition de leur époque géologique (Noachien, Hespérien et Amazonien), mais sur l'analyse des minéraux. Les scientifiques ont pris en compte les processus de formation et d'altération des minéraux, et en particulier le rôle joué par l'eau. Résultats,  trois grandes périodes distinctes ont pu être décrites selon une stratigraphie proposée par le Français Jean-Pierre Bibring : le Phyllosien (l'âge des phyllosilicates), le Theiikien (l'âge du soufre, donc des volcans) et le Siderikien (l'âge du fer, et plus précisément de l'oxyde de fer).

Carte du sol et du sous-sol au niveau du pôle sud de la Planète rouge obtenue par le radar Marsis, embarqué sur la sonde Mars Express, en orbite le 25 décembre 2003. Les strate de dépôts au niveau des pôles, reposant sur un substrat rocheux profond, sont surtout composés de glace, et ils contiennent la majeure partie de l'eau actuellement présente sur Mars. © Esa, Nasa-JPL, Asi, University of Rome

De l’eau en veux-tu en voilà et des images de Phobos

Autre résultats intéressants, ceux du radar Marsis, dont le déploiement avait été retardé en raison de craintes d'endommagement de la sonde. Cet instrument a notamment découvert un ancien océan et d'importants volumes de glace pure situés à quelques kilomètres sous les deux calottes polaires de la planète. Si ce volume de glace était distribué de manière uniforme sur toute la surface de Mars, la planète serait couverte par 11 m d'eau.

Enfin, nous devons à Mars Express d'étonnants survols de Phobos, pour certains à moins de 100 km de sa surface. Des détails inédits sont ainsi imagés, et en décembre 2013, la sonde européenne devrait même en survoler à seulement 47 km d'altitude lors d'une manœuvre assez risquée, car cette escapade n'était pas prévue. Les objectifs de la mission ayant été remplis depuis bien longtemps (elle devait fonctionner pendant seulement deux ans), l'Esa s'autorise ces explorations supplémentaires.

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