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Mars Express : Phobos, comme vous ne l’aviez jamais vu !

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La sonde européenne Mars Express, en orbite autour de la Planète rouge depuis le 25 décembre 2003, a transmis à la Terre les images les plus précises et les plus détaillées jamais obtenues de la petite lune Phobos.

Schéma du survol de Phobos par Mars Express le 23 juillet dernier. Mars, Phobos et Mars Express ne sont pas à l’échelle. Crédit : Esa/ DLR/ FU Berlin (G. Neukum)

Le 23 juillet dernier, Mars Express a croisé l'orbite de l'intrigante Phobos à 3 kilomètres par seconde, et seulement 93 kilomètres de distance. Cette altitude réduite, permise par l'absente totale d'atmosphère autour du petit satellite naturel de Mars, a permis d'observer à sa surface des détails de moins de 4 mètres. Et cela également en trois dimensions, au moyen de la caméra stéréoscopique HRSC (High Resolution Stereo Camera).

Image prise le 23 juillet 2008 à une distance de 97 kilomètres de Photos. Sa résolution est de 3,7 mètres par pixel. (Cliquez pour agrandir.) Crédit : Esa/ DLR/ FU Berlin (G. Neukum)

Ces images sont un véritable trésor pour les scientifiques. Combinées avec d'autres prises de vues rapprochées effectuées au cours des dernières semaines, elles permettent de déduire de nombreuses propriétés physiques sur cet astre de 27 x 22 x 19 km, qui est aussi un des objets les moins réfléchissants du système solaire et que les scientifiques soupçonnent d'être un ancien astéroïde capturé par la planète.

Phobos en trois dimensions (anaglyphe rouge, bleu, et vert). Crédit : Esa/ DLR/ FU Berlin (G. Neukum)

Repérer un site d'atterrissage

Au cours de ces survols, Mars Express est passée sous l'orbite de Phobos, photographiant ainsi sa face cachée (Phobos présente toujours la même face vers Mars), pour la première fois depuis les sondes Viking des années 1970. Le satellite tourne en effet autour de Mars selon une orbite presque circulaire, de 9.380 km (par rapport au centre de Mars, donc) et à 6.000 km de la surface de la planète. Sur une orbite très elliptique, la sonde Mars Express se rapproche jusqu'à 270 km du sol martien tandis que son aphélie culmine à plus de 10.000 km (par rapport au centre de Mars). Elle a donc pu croiser l'orbite de Phobos.

Ces observations, et la cartographie qui pourra en être inspirée, se révéleront d'une importance capitale pour la mission russe Phobos-Grunt, qui devrait être lancée en 2009 et dont le but est de collecter des échantillons sur la face cachée de Phobos avant de les ramener sur Terre. Le point d'atterrissage est actuellement prévu dans un quadrilatère compris entre 5°N et 5°S, et entre 230° et 235° Ouest.

Cette image prise par la caméra HRSC avec une résolution de 3,7 mètres par pixel montre les sites d’atterrissage potentiels de la sonde russe Phobos-Grunt, dont le lancement est prévu en 2009. Crédit : Esa/ DLR/ FU Berlin (G. Neukum)

La netteté exceptionnelle des images a pu être obtenue en commandant un mouvement de rotation lente de la sonde sur elle-même durant le survol, afin de compenser très exactement le défilement du sol sous les objectifs de ses caméras. Cela a aussi permis au dispositif SRC (Super Resolution Channel) de l'ensemble HRSC de descendre à une résolution de 90 centimètres par pixel. Sans surprise, les techniciens ont tout de même noté un léger flou dû à la vitesse sur ces documents, mais espèrent pouvoir le supprimer par traitement informatique ultérieur.

Image prise par l’instrument SRC le 22 juillet 2008 d’une distance de 4500 km, où se profile la zone d’atterrissage potentielle de Phobos-Grunt. Crédit : Esa/ DLR/ FU Berlin (G. Neukum)

Quelques jours avant le survol du 23 juillet, le dispositif de visée principal de Mars Express, dont la fonction est de se repérer parmi les constellations visibles depuis la sonde et en permettre ainsi une orientation précise, avait connu quelques défaillances qui faisaient craindre pour cette phase de la mission, imposant la connexion d'un système de secours. Mais au terme d'un travail acharné, les techniciens du Centre d'opérations à Darmstadt (Allemagne) ont réussi à récupérer le système primaire et à le reconnecter avec succès deux jours avant la rencontre.

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