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Mars Express en renfort pour la recherche d'eau martienne

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La sonde de l'Agence spatiale européenne Mars Express sera mise à contribution pour tenter d'élucider les indices suggérant que de l'eau sous forme liquide coule encore actuellement à la surface de la Planète rouge, indique Michael Khan, analyste de la mission Mars Express au siège de l'ESA à Darmstadt, en Allemagne.

Cette annonce fait suite à la découverte sur des photos prises par Mars Global Surveyor de traces d'écoulement autour de ravines parcourant les remparts intérieurs de certains cratères martiens, avec dépôts de givre ou de sel. Mais la sonde américaine n'étant pas équipée pour effectuer une analyse fine du phénomène détecté, cette mission pourra être notamment confiée (entre autres) aux instruments MARSIS et OMEGA de la sonde européenne.

"Nos données et les leurs seront complémentaires", précise Michael Khan. "C'est comme un travail de détectives: plus on aura d'indices, plus les éléments de preuves seront probants".

MARSIS

MARSIS est un radar à synthèse d'ouverture multifréquences, composé d'une antenne principale couplée à une antenne secondaire, l'ensemble atteignant 40 mètres d'envergure. Le dispositif, miniaturisé à l'extrême surtout en ce qui concerne l'électronique, n'accuse qu'une masse d'environ 12 kg.

Mars Express, antenne de l'instrument MARSIS déployée. Crédit ESA.

L'instrument fonctionne de façon optimale la nuit et à une altitude inférieure à 800 km, conditions réunies environ 30 minutes au cours de chaque orbite, car l'ionosphère martienne est beaucoup moins active que durant la journée. En effet, le rayonnement solaire ionise les composés de la haute atmosphère, provoquant l'apparition d'un plasma réfléchissant les ondes radio et les empêchant d'atteindre la surface. Notons cependant que dans ces conditions diurnes, les scientifiques peuvent aussi mettre ce phénomène à profit pour étudier l'ionosphère, autre objectif de MARSIS.

Le déploiement de la double antenne MARSIS a failli ne pas s'effectuer. En effet, peu de temps après la mise en orbite, les ingénieurs ont découvert que lors de son ouverture, celle-ci aurait pu se mettre à osciller dangereusement et se comporter comme un fouet, venant frapper le corps de l'orbiteur. C'est finalement avec une année de retard, à partir du 4 mai 2005, que la première partie du dipôle a commencé à s'étendre, l'opération étant complètement terminée le 17 juin 2005.

Cette énorme antenne émet un signal radio dans deux fréquences de 1,3 et 5,5 MHz, ce qui permet à MARSIS de sonder la croûte martienne jusqu'à environ 3 kilomètres sous la surface, et même jusqu'à 5 km dans les conditions les plus favorables.

L'objectif de l'expérience est de découper le sous-sol martien en déterminant la distribution d'eau et de glace dans la partie supérieure de la croûte martienne, précisément la partie d'où pourraient surgir des affleurements tels ceux récemment observés par Mars Global Surveyor.

OMEGA

L'instrument OMEGA (Observatoire Martien pour l'étude de l'Eau, des Glaces et de l'Activité) est un spectromètre fonctionnant dans le visible et le proche infrarouge. Son objectif est de déterminer la composition minéralogique de la surface et de l'atmosphère martiennes en combinant spectrométrie et imagerie, par analyse du spectre de la lumière solaire réfléchie par le sol et ensuite diffusée par l'atmosphère.

D'une masse de 29 kg, OMEGA utilise deux canaux, un dans le visible (500 nm à 1 µm), l'autre dans l'infrarouge (1 µm à 5,2 µm). Sa définition est importante, puisque chaque pixel de ses capteurs CCD est capable d'enregistrer un spectre complet dans le visible et l'infrarouge.

A - Image obtenue lors du survol du pôle par Mars Global Surveyor.
B - Carte de la même zone identifiée par l'instrument OMEGA de Mars Express, montrant la distribution en glace d'eau.
C - Idem, distribution en glace carbonique (CO2).
D - Agrandissement du rectangle rouge des images A, B et C montrant la composition de la glace. De gauche à droite, une vue d'un secteur riche en glace d'eau, d'un secteur dépourvu de glace et d'un troisième montrant la présence d'anhydride carbonique gelé.
Crédit ESA.

Diagramme montrant la présence, à gauche de CO2 et à droite d'eau (H2O) dans la région du pôle sud de Mars. Les régions bleues indiquent les régions de plus forte abondance de glace. Crédit ESA.

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