Le rover Perseverance de la Nasa a commencé à constituer un dépôt de secours des tubes d'échantillons martiens. Ce dépôt, le premier du genre sur une surface extraterrestre, devrait compter jusqu'à 10 tubes qui seront amenés au fur et à mesure ces deux prochains mois. Dans le cadre de la mission de retour d'échantillons martiens, il est prévu que Perseverance les apporte directement à la petite fusée qui les amènera en orbite martienne. Si, pour une raison ou une autre, il ne parvenait pas rejoindre la fusée, la Nasa et l'ESA ont prévu une solution de secours plutôt audacieuse. Deux hélicoptères sont envoyés pour récupérer les tubes du dépôt de secours.

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Au cours des deux prochains mois, le rover PerseverancePerseverance déposera au même endroit sur le sol martien un total de dix tubes d'échantillons. Baptisé « Three Forks », ce dépôt marque une première étape historique dans la campagne de retour d'échantillons de Mars. Étonnamment, ces tubes en titanetitane ne seront peut-être jamais rapportés sur Terre !

En effet, Three ForksForks est un site de secours, c'est-à-dire que, selon le scénario prévu par la Nasa et l'ESAESA, dans le cadre de la future mission de retour d'échantillons martiens, Perseverance doit livrer plusieurs tubes d'échantillons au MAV (Mars Ascent Vehicle), la fuséefusée qui sera utilisée pour envoyer ces tubes en orbiteorbite martienne où un satellite les attendra pour les rapporter sur Terre. Ce MAV sera apporté sur Mars à bord d'une plateforme d'atterrissage sur laquelle sera installé un bras robotiquerobotique ; c'est ce dernier qui sera utilisé pour récupérer les tubes d'échantillons apportés par Perseverance puis pour les placer dans une capsule de confinement à bord du MAV.

 Ce petit tube en titane abrite le graal des scientifiques qui étudient la planète Mars. En effet, il renferme et protège des rayons UV plusieurs gramme d’échantillons de la surface de Mars qu’a collectés le rover Perseverance. © Nasa
 Ce petit tube en titane abrite le graal des scientifiques qui étudient la planète Mars. En effet, il renferme et protège des rayons UV plusieurs gramme d’échantillons de la surface de Mars qu’a collectés le rover Perseverance. © Nasa

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Un scénario qui pourrait être rocambolesque

Si cette manœuvre devait échouer, par exemple en raison du dysfonctionnement du bras robotique ou de l'impossibilité pour Perseverance de rejoindre la plateforme d'atterrissage, la Nasa et l'ESA ont prévu une alternative plutôt audacieuse. Deux hélicoptèreshélicoptères seront utilisés pour aller récupérer une partie ou tous les tubes du dépôt Three Forks. Si ces hélicoptères devaient également rater leur mission, une troisième et dernière solution est possible avec l'utilisation du bras robotique qui pourra réaliser une collecte de secours. Quelle que soit la solution envisagée, les échantillons martiens ne seront pas rapportés sur Terre avant 2033.

Les échantillons martiens récupérés par Perseverance n'ont évidemment pas été choisis au hasard. Le roverrover en a prélevé 17, dont certains en double, sur des cibles sélectionnées par l'équipe scientifique de la mission. Il a également prélevé un échantillon atmosphérique. En 2008, le ND-MSR SAG (Next Decade Mars Sample ReturnMars Sample Return Science Analysis Group) avait publié un rapport formulant les objectifs principaux vers lesquels devraient tendre les premières missions de collecte d'échantillons martiens destinés à être analysés sur Terre.

Pour s'assurer que le tube d'échantillon ne tombe pas à proximité des roues du rover, qui pourrait lui rouler dessus, la caméra Waston située à l'extrémité du bras robotique de Persévérance est utilisée pour localiser le tube. © Nasa
Pour s'assurer que le tube d'échantillon ne tombe pas à proximité des roues du rover, qui pourrait lui rouler dessus, la caméra Waston située à l'extrémité du bras robotique de Persévérance est utilisée pour localiser le tube. © Nasa

Concrètement, la sélection de ces échantillons est faite en tenant compte autant que possible des objectifs suivants :

  • Détermination de la composition chimique, minéralogique et isotopique dans les micro-gisements de carbonecarbone, d'azoteazote et de soufresoufre, avec étude de leurs interactions.
  • Identifier les processus mis en œuvre par le passé et dans le présent par ces éléments afin d'analyser leur aptitude à soutenir le développement de la vie et d'un environnement habitable.
  • Évaluer la possibilité de processus prébiotiquesprébiotiques passés ou présents sur Mars en caractérisant les signatures de ces phénomènes sur la base de leur structure et de leur morphologiemorphologie, des biominéraux, des compositions isotopiques et moléculaires des matières organiques rencontrées, ou de toute autre évidence dans le contexte géologique local.
  • Interpréter et déterminer les interactions entre l'eau et les roches martiennes par l'étude de leurs produits résultants.
  • Obtenir une datation précise des grands évènements géologiques de la croûtecroûte martienne, y compris la sédimentationsédimentation, la diagenèsediagenèse, le volcanismevolcanisme, la formation du régolithe, le changement hydrothermique, la cratérisation et la météorologiemétéorologie.
  • Comprendre les paléoenvironnements et l'histoire des eaux de surface en caractérisant les composants clastiques (à savoir les éléments résultant de la destruction des roches par l'érosion) et chimiques, les processus de sédimentation et la déformation ultérieure de ces couches sédimentaires.
  • Modéliser le processus d'accrétion, de différentiationdifférentiation, et d'évolution de la croûte martienne, du manteaumanteau et du noyau.
  • Déterminer comment le régolithe martien s'est formé puis s'est modifié, et comprendre pourquoi son aspect diffère d'un endroit à l'autre.
  • Caractériser les risques auxquels s'exposeront les futurs explorateurs humains en matière de toxicitétoxicité (biologique ou chimique) ou de l'abrasionabrasion par la poussière martienne. Évaluer l'utilisation potentielle des matériaux rencontrés pour la constructionconstruction d'une future base martienne.
  • Étudier l'état d'oxydation en fonction de la profondeur, de la perméabilité, et d'autres facteurs des terrains situés à fleur de terre ou à faible profondeur mais néanmoins accessibles, afin de déterminer le potentiel de conservation pour les signatures chimiques d'une hypothétique vie actuelle ou d'une chimiechimie prébiotique.
  • Déterminer la composition initiale de l'atmosphèreatmosphère martienne, ainsi que les taux qualitatif et quantitatif d'augmentation et de réduction de cette massemasse atmosphérique durant les époques géologiques, ainsi que les taux d'échange avec la matière condensée en surface.
  • Concernant les calottes polairescalottes polaires, déterminer leur âge, la géochimie, le stade de formation, et détailler l'histoire de leur évolution passée et présente par l'analyse détaillée de la composition de l'eau, du CO2 et des constituants de la poussière qu'elles renferment, ainsi que des taux isotopiques des diverses couches stratigraphiques supérieures jusqu'à la surface.