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Mars Exploration Rovers

    En Janvier 2004, deux grands robots d'exploration équipés d'éléments scientifiques perfectionnés se sont posés sur le sol martien. Leur mission : explorer la surface de la planète à la recherche de preuves supplémentaires sur la présence d'eau liquide sur Mars dans un lointain passé... La mission Mars Exploration Rovers est la plus sophistiquée jamais envoyée vers la planète rouge par la NASA.

> En direct :    Toute l'actualité de Spirit et de Opportunity

      LES DOSSIERS

Les différents dossiers Orbit-Mars consacrés à Spirit et Opportunity :

 

Les sites d'atterrissage des rovers : Gusev et Meridiani

Les rovers Spirit et Opportunity se poseront les 4 et 25 Janvier 2004 sur le sol martien, mais pas n'importe où à la surface de la planète ! Les sites d'atterrissage des deux véhicules robotisés de la NASA ont été sélectionnés après une longue étude de plus de 155 terrains différents. Quatre finalistes ont été sélectionnés puis en Avril 2003, les deux terrains qu'exploreront les rovers ont été annoncés officiellement :

Spirit se posera dans le cratère Gusev. Un site particulièrement intéressant d'un point de vue scientifique puisque il semblerait que le cratère de Gusev ait hébergé un grand lac dans le passé. Le cratère-lac de Gusev ressemblait alors à une cuvette remplie d'eau et alimentée par une longue Vallée sinueuse : Ma'adim Vallis. Aujourd'hui, le fond du lac desséché recèle sans doute de nombreux dépôts sédimentaires qui pourront être étudié par le rover. Ce dernier pourra ainsi retracer la véritable histoire de ce cratère mystérieux.

Opportunity explorera quant à lui la grande plaine de Meridiani. Ce site qui a longtemps figuré en tête des endroits à explorer en priorité sur Mars recèle en effet une très forte quantité d'hématite, un minéral gris présent sur Terre dans les sources d'eau chaude et d'autres évènements faisant intervenir l'eau. Cette plaine est donc également d'un grand intérêt scientifique.

Meridiani Planum et le cratère Gusev sont deux belles régions à explorer qui pourront nous en apprendre beaucoup sur l'histoire de l'eau et peut-être même de la vie sur Mars, cependant, ils ont également des inconvénients non négligeables pour la sécurité des rovers lors de leur atterrissage et de leur exploration. Nous allons parcourir plus en détails les points forts (intérêts scientifiques) et les points faibles (risques, relief dangereux...) de ces deux sites d'atterrissage.

Le cratère-lac de Gusev

 

Le cratère de Gusev. En jaune la zone d'atterrissage de Spirit (crédit : NASA)

Cet ancien cratère pourrait avoir abrité dans le passé un voir plusieurs lacs alimentés en eau par une grande vallée aboutissant au cratère de Gusev : Ma'adim Vallis. A l'embouchure de cette vallée dans le cratère se forme un delta sur lequel on observe des strates sédimentaires qui peuvent être fortement intéressantes d'un point de vu scientifique comme dans le cas des hématites de Terra Meridiani.

Le cratère Gusev avec la large vallée de Ma'adim Vallis et plus au nord le volcan Appolinaris Patera (crédit : Mars3D.com)

Cependant, malgré son grand intérêt scientifique, le cratère de Gusev a trois défauts qui pourraient géner son exploration : tout d'abord, il n'est pas situé dans une région très éclairée comme celà est nécessaire pour la recharge des batteries solaires des rovers. Aussi, selon des images de Mars Global Surveyor, le fond du cratère Gusev serait très poussiéreux, ce qui risque de rendre difficile son exploration. Pour finir, les vents violents soufflant dans le cratère pourraient être dangereux lors de l'atterrissage du rover.
Mais, heureusement, les ingénieurs de la mission ont travaillé dur sur un système d'atterrissage robuste qui devrait être capable de résister à n'importe quelles rafales élevées (voir L'atterrissage : un moment décisif de la mission).
(image ci-contre : le cratère de Gusev tel qu'il a pu être dans le passé avec Ma'adim Vallis, crédit : )

 

 

Meridiani Planum ou Hématite

 

Cette grande plaine volcanique a été depuis longtemps un terrain leader des meilleurs sites d'atterrissage sélectionnés pour les rovers de la NASA. Ce n'est donc pas une surprise de voir qu'il a été finalement choisi comme site d'atterrissage pour le rover Opportunity.
En effet, Meridiani Planum a un intérêt scientifique certain : des photographies de Mars Global Surveyor ont montré que cette plaine abrite une très forte quantité d'hématite, un minéral gris présent sur Terre dans les sources chaudes ou les bassins d'eau. Il est donc également possible que ce minéral soit indicatif d'anciennes sources aquifères sur Mars comme il l'est sur la Terre.

 

L'Hématite, qu'est-ce que c'est ?

L'hématite est un minéral qui se forme lorsque des roches riches en fer sont mises en contact avec de l'eau chaude. Le fer va peu à peu se dissoudre dans l'eau liquide puis être charié par les flots jusqu'à ce que l'eau se mette à refroidir. Il se produit alors une réaction chimique qui transforme le fer en hématite (de formule Fe2O3), qui, semblable à une poussière grise, se dépose ainsi sur les roches du sol. La région de Meridiani sur Mars, riche de ce minéral, est souvent nommée par son nom comme la région d'Hématite.

La région de Meridiani vue en 3 dimensions. La petite croix noire en haut symabolise la zone d'atterrissage prévue pour Opportunity. (crédit : Mars3D.com)

Ce minéral d'origine sédimentaire, peut ainsi permettre de retracer l'histoire de l'écoulement de l'eau sur Mars et peut-être de trouver des micro-organismes fossiles dans les strates d'hématite disposées au fond de Meridiani. Donc, non seulement Meridiani Planum est un excellent terrain pour la recherche scientifique, mais en plus son relief relativement lisse pourra permettre un atterrissage sans danger pour le lander.

Carte de la région de Meridiani (crédit : NASA/JPL/Cornell)

Cependant, le site a aussi un inconvénient de taille : en effet, les très basses témpératures régnant dans Meridiani Planum pourraient bien glacer les composants électroniques et instruments scientifiques sensibles des rovers et abréger ainsi leur espérance de vie de plusieurs semaines... La mission initialement prévue pour durer 3 mois pourrait alors être écourtée et les données scientifiques envoyées seraient alors moins nombreuses.

 


Une évolution à NASA : la science d'abord !

 

Le choix par la NASA montre bien une évolution de la mentalité de l'agence dans le choix des sites d'atterrissage pour les missions martiennes :
En 1976 les deux landers Viking 1 et 2 s'étaient posés sur des sites peu intéressants d'un point de vue scientifique, la sécurité des landers avait été privilégiée avant tout (voir dossier).
En 1997, la mission Mars Pathfinder (voir dossier) qui a déposé à la surface de Mars un lander et un petit rover baptisé Séjourner avait essentiellement pour but de raviver l'engouement pour les missions vers Mars en offrant au public de magnifique panoramas et photographies de la surface de Mars pour un résultat scientifique assez mince. Pour cette mission, la NASA avait aussi privilégié un site d'atterrissage (Ares Vallis) le moins dangereux possible.

Mais aujourd'hui, il semblerait que tout cela ait changé, la NASA a effet pris des risques en sélectionnant un terrain comme le cratère Gusev qui a de nombreux inconvénients qui vont à l'encontre des règles de sécurité réclamées par les ingénieurs de la mission (vent, relief etc...), celà montre bien qu' "il y a clairement eu un effort plus diligent qu'auparavant appliqué à l'optimisation de la science face aux risques encourus à l'atterrissage dans la sélection des sites" fait remarquer James Garvin, scientifique du programme martien de la NASA.

L'agence américaine n'a pas droit à l'erreur après les échecs de 1999 (Mars Polar Lander et Mars Climate Orbiter). En contre partie, si les atterrissages, ou plutôt les amarssissages dirons-nous, se déroulent sans enccombre, nos connaissances scientifiques sur le passé de la planète rouge pourraient être grandement enrichies.

 

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Crédits images : NASA/JPL
 
 
 

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Crédit image de titre : NASA et Kees Veenenbos - Hébergement & maquette : Futura-Sciences

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