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Sites d'atterrissage

Dossier - L'armada martienne : MER, Mars Express, Spirit, Opportunity, Beagle II
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Phénomène sans précédent dans l'histoire, ce n'est pas moins de sept engins spatiaux qui seront en activité sur ou autour de la planète rouge au début de l'année prochaine afin de l'étudier dans ses moindres détails.

  
DossiersL'armada martienne : MER, Mars Express, Spirit, Opportunity, Beagle II
 

Le choix du site d'atterrissage sur Mars est d'abord dicté par des contraintes techniques fortes qui limitent les zones accessibles selon différents paramètres. En premier lieu, l'altitude car du fait de l'atterrissage sous parachute, il est impossible d'atterrir sur les points élevés en raison de la vitesse à l'atterrissage qui serait alors trop élevée. Ensuite, la latitude accessible est aussi limitée pour des raisons à la fois de contraintes de largage qui empêchent généralement d'atterrir près des pôles, mais également des contraintes d'ensoleillement et donc de température qui favorisent les régions voisines de l'équateur. Enfin, l'état de la surface (pente) et la présence de gros rochers sont des contraintes restrictives. Finalement, dans le cas de Beagle-II, seuls quelques sites de basse altitude et voisin de l'équateur étaient accessibles.

Site d'atterrissage de Spirit © NASA

Légende : Le 4 janvier prochain à 5h35 (heure française) le rover Spirit doit atterrir sur le cratère Gusev. Ce cratère d'impact, d'un diamètre de 150 km, est ici vu en infrarouge par le spectromètre à émission dans l'infrarouge thermique TES de Mars Global Surveyor. L'embouchure d'une vallée de débâcle, appelée Ma'adim Vallis, est clairement visible en haut à gauche de l'image. On a estimé à 100 000 km3 le volume d'eau qui a creusé cette vallée longue de 900 km et qui s'est déversé dans le cratère pour constituer probablement un lac. Spirit devra vérifier que ce cratère a bien été rempli d'eau dans le passé et déterminer si cette eau liquide a subsisté sur de longues périodes géologiques : si ces hypothèses se confirment, la possibilité que la vie ait pu apparaître sur cette planète est sérieuse. Il restera néanmoins à la trouver ! Ce sera l'objectif des futures missions.

Site Gusev : Autre vue du site d'atterrissage de Spirit. On aperçoit en haut à gauche de l'image la trace de l'ancienne vallée de débâcle qui a du remplir d'eau ce cratère il y a quelques milliards d'années. © NASA

Le choix final, basé sur des considérations scientifiques, s'est porté sur le bassin d'Isidis Planitia à 90° Est et 10,6° Nord. Il faut noter que ce site faisait également partie des quatre sites finalistes retenus pour les Mars Exploration Rovers américains. Le site est un ancien cratère de plus de 1 500 kilomètres de diamètre, tout d'abord recouvert de laves puis probablement de dépôts sédimentaires. Sa surface est relativement lisse, de faible pente et présente une abondance de 5 à 15 % de rochers. La faible abondance de cratères d'impacts laisse supposer un âge de seulement 10 millions d'années pour cette région. L'intérêt particulier de ce site réside dans la présence d'un grand nombre de petits cônes volcaniques d'une vingtaine de mètres de diamètre.

Site d'atterrissage de Beagle 2 : © NASA/ESA/Beagle Team

Le 25 janvier à 6 h 05 du matin, le rover Opportunity se posera dans la région de Meridiani Planum. Ce site est situé près du méridien zéro et extrêmement plat, d'où son nom. Il a été identifié par les observations télescopiques depuis fort longtemps. L'intérêt de Meridiani Planum vient de sa composition minéralogique très particulière. En effet, l'instrument Thermal Emission Spectrometer de Mars Global Surveyor a mis en évidence qu'il est riche en un oxyde de fer appelé hématite grise. Cette hématite existe également sur Terre où généralement (quoique pas toujours) elle s'est formée en présence d'eau liquide. Opportunity devra chercher à répondre aux questions que soulève la présence d'hématite. Cette hématite s'est-elle formée en présence d'eau liquide et selon quel processus ? La présence d'eau liquide était-elle le fait de l'existence d'un lac ou d'une mer ? Et si de l'eau était présente, les conditions pour l'apparition de la vie étaient-elles remplies ? Ou bien cette hématite s'est-elle formée par un autre processus qui ne fait pas intervenir l'eau ?

Sur Terre des manifestations analogues sont observées et sont attribuées à l'explosion produite par l'interaction de magma volcanique avec de l'eau en surface. Si le même phénomène est responsable des petits cônes sur Isidis, alors de la glace devrait être encore présente au voisinage des cônes et constituer un ancien système hydrothermique. Mais vu la grande dimension (200 km) de l'ellipse d'erreur de Beagle-II, la probabilité qu'il se pose à proximité d'un cône est néanmoins faible. Par ailleurs, Nick Hoffman de l'université de Melbourne (Autralie) propose une autre interprétation pour la formation des cônes. Il prétend que ceux-ci peuvent se former par une interaction explosive entre le magma et de la glace carbonique. Beagle-II devrait être en mesure de trancher entre ces deux interprétations.

Autour de Noël 2003, Beagle-II atterrira sur Mars. Presque au même moment Mars Express s'insérera autour de Mars en allumant son moteur principal. Les deux éléments de la mission vivront simultanément les phases les plus critiques et périlleuses de leur existence. Si les deux engins survivent à ces événements, on peut penser que le plus dur aura été fait et que la suite devrait se poursuivre sans encombres.