Exploration de Mars par Curiosity

Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Aller à : navigation, rechercher
Page d'aide sur les redirections Cet article concerne le déroulement de la mission du rover Curiosity sur Mars. Pour le contexte (historique, objectifs, développement) et le transit vers Mars, voir Mars Science Laboratory.
Vue prise depuis le site d'atterrissage de la base du Mont Sharp. Les reliefs les plus éloignés sont à environ 16 km.

L'exploration de Mars par Curiosity est le déroulement de la mission du rover de Mars Science Laboratory de la NASA sur la planète Mars depuis son atterrissage dans le cratère Gale le 5 août 2012. Le véhicule dispose de 75 kg d'équipements scientifiques et a pour objectif de déterminer si un environnement a pu être favorable à l'apparition de la vie.

En décembre 2012, après avoir parcouru 700 mètres vers l'est, Curiosity s'est installé sur le site de Yellowknife Bay où il a découvert des indices d'un ancien lac ou d'un ancien delta aux eaux non acides. Après y avoir effectué des analyses durant six mois, il se dirige à présent vers le sud-ouest, en direction du Mont Sharp qui, avec son empilement de couches géologiques, constitue un objectif majeur. Le 1er juillet 2014, son compteur affiche 8,4 km.

Contexte[modifier | modifier le code]

Article principal : Mars Science Laboratory.
Autoportrait du rover.

La mission Mars Science Laboratory[modifier | modifier le code]

Curiosity est l'astromobile (rover) de la mission Mars Science Laboratory (MSL) dont l'objectif est l'exploration de la planète Mars. Le site d'atterrissage, sur lequel la sonde spatiale s'est posée le 6 août 2012 se situe dans le cratère Gale. Celui-ci présente dans un périmètre restreint donc compatible avec l'autonomie du rover, des formations reflétant les principales périodes géologiques de la planète dont celle — le Noachien — qui aurait pu permettre l'apparition d'organismes vivants. Les objectifs du rover sont de rechercher si un environnement favorable à l'apparition de la vie a existé, analyser la composition minéralogique, étudier la géologie de la zone explorée et collecter des données sur la météorologie et les radiations qui atteignent le sol de la planète. La durée de initiale de la mission est d'une année martienne soit environ 669 sols (jours solaires martiens) ou 687 jours (solaires) terrestres.

Le rover Curiosity[modifier | modifier le code]

Le rover Curiosity est cinq fois plus lourd que ses prédécesseurs, les Mars Exploration Rovers (MER), ce qui lui permet d'emporter 75 kg de matériel scientifique, dont deux mini-laboratoires permettant d'analyser les composants organiques et minéraux ainsi qu'un système d'identification à distance de la composition des roches reposant sur l'action d'un laser. Les laboratoires embarqués sont alimentés par un système sophistiqué de prélèvement et de conditionnement d'échantillons comprenant une foreuse. Pour répondre aux besoins accrus d'énergie et s'affranchir des contraintes de l'hiver martien et des périodes nocturnes, le rover utilise un générateur thermoélectrique à radioisotope qui remplace les panneaux solaires mis en œuvre par les précédentes missions. Enfin, il bénéficie de logiciels évolués pour naviguer sur le sol martien et exécuter les tâches complexes qui l'attendent. Le rover est conçu pour parcourir 20 km et peut gravir des pentes de 45°.

Les instruments scientifiques de Mars Science Laboratory
Instrument Description Objectifs Caractéristiques Masse Consommation Remarque Statut
MASTCAM Caméras visible et proche infra-rouge Identification topographie générale, caractéristiques géologiques, phénomènes géologiques Grand angle (MAC) : objectif de 34 mm , champ de 15°
panchromatique avec 8 filtres
résolution spatiale : ? μrad/pixel; détecteur 1600 x 1200 pixels
? kg ? W Caméras installées en haut du mat Opérationnel
Téléobjectif (NAC) : objectif de 100 mm, champ de 5,1°
panchromatique avec 8 filtres
résolution spatiale : ? μrad/pixel; détecteur 1600 x 1200 pixels
Opérationnelle
MAHLI Caméra microscope Identification topographie générale, caractéristiques géologiques, phénomènes géologiques Champ de 34-39 m°
résolution maximale de 15 micromètres par pixel
distance minimale 1,6 mm
spectre 380 à 680 nm
résolution spatiale : ? μrad/pixel; détecteur 1600 x 1200 pixels
0,6 kg ? W Caméra installée en bout de bras Opérationnel
APXS Spectromètre à rayons X Abondance relative des éléments allant du sodium au brome. 3 heures pour détecter une quantité de nickel de 100 parties par million et de 20 ppm de brome.
10 minutes pour détecter sodium, le magnésium, l'aluminium, le silicium, le calcium, le fer et le soufre si abondance > 0,5 %.
? kg ? W Détecteur en bout de bras. Fonctionne au contact Opérationnel
CHEMCAM Spectromètre associé à un laser Analyse à distance de la composition en surface des roches par création d'un plasma via un laser Analyse sur une bande allant de 240 à 850 nm avec une résolution de 0,09 à 0,3 nm.
Portée de 7 mètres
? kg 50 W (utilisation intensive durant 1/2 heure) Détecteur en haut du mat Opérationnel
CheMin Analyse d'échantillon par diffraction X et par fluorescence des rayons X Détection de minéraux formés en présence d'eau 10 kg 40 W Alimenté par le système de prélèvement d'échantillon en bout de bras Opérationnel
SAM combine un chromatographe en phase gazeuse, un spectromètre de masse à quadrupôle et un un spectromètre laser réglable Composition moléculaire, élémentaire et isotopique de l'atmosphère et d'échantillons de la surface de Mars 42 kg 1050 Wh Alimenté par le système de prélèvement d'échantillon en bout de bras Opérationnel
RAD Détecteur radiations Caractérisation des particules chargées ou non atteignant le sol martien (particules émises par le Soleil, rayons cosmiques) Masse atomique juqu'à 26, neutrons et rayons gamma dont l'énergie est comprise entre 10 et 100 keV ? kg ? W Opérationnel
DAN Détecteur de neutrons actif et passif Mesure de l'hydrogène (et donc de l'eau) présent dans les couches superficielles du sol Jusqu'à 1 mètre sous la surface ? kg ? W Opérationnel
REMS Station météorologique Mesure la pression atmosphérique, l’humidité, les radiations ultraviolettes, la vitesse du vent, la température du sol et de l’air 1,24 kg 5,4 W (10 si température < -70°C) Détecteurs installés sur le mat et sur le corps du rover Anémomètre hors service depuis l'atterrissage

Le site du cratère Gale[modifier | modifier le code]

Le rover a été déposé à l'intérieur du cratère Gale par 4,6° de latitude sud et 137,4° de longitude Est. Ce cratère de 154 km de diamètre comporte en son centre l'Aeolis Mons, un pic qui culmine à 5 kilomètres au-dessus de son plancher[Note 1]. Les pentes de cette montagne sont suffisamment douces pour que le rover puisse l'escalader. Plusieurs indices, fournis par les instruments des satellites en orbite autour de Mars donnent à penser que l'eau a circulé autrefois dans le cratère[1] :

  • la faible altitude du plancher du cratère (4,45 km au-dessous du niveau moyen) : si de l'eau a circulé à la surface de Mars, elle s'est concentrée dans les parties les plus basses.
  • la présence de sulfates et d'argiles dans les parties les plus basses du pic central,
  • dans des zones plus élevées l'existence de terrains fracturés comblés par des eaux saturées en minéraux.

Les strates visibles sur le mont central permettent de penser que celui-ci constitue un témoin de l'histoire géologique de la planète depuis l'impact qui a créé le cratère il y a environ 3 milliards d'années. On devrait y retrouver superposés les dépôts laissés par chaque période : les couches les plus anciennes devraient se situer à la base de la montagne. Les processus ayant abouti aux différentes formations observées ne sont toutefois pas identifiés de manière certaine[1],[2].

Déroulement de la mission sur Mars[modifier | modifier le code]

Trajet planifié et réalisé[modifier | modifier le code]

Les premiers jours sur le site Bradbury (6 - 27 août 2012)[modifier | modifier le code]

À la suite de son d'atterrissage le site sur lequel s'est posé Curiosity est baptisé Bradbury, en hommage à l'écrivain d'anticipation Ray Bradbury, décédé deux mois plus tôt. Avant de commencer sa mission le rover entame une phase de mise en condition opérationnelle de trois semaines au cours desquelles il va progressivement déployer ses équipements, vérifier ses systèmes et tester ses instruments. La première image transmise par l'orbiteur Mars Odyssey, lorsque celui-ci a été en position de la relayer[Note 2] est une vignette (image de taille réduite) réalisée par les caméras Hazcam. Elle permet aux ingénieurs de s'assurer que le rover est dans une position stable. Certaines des images prises par la caméra MARDI durant la dernière phase de la descente sont également transmises lors de la première journée au format vignette, ce qui permet de localiser avec précision le lieu de l'atterrissage. L'orbiteur MRO a réussi à photographier la sonde MSL durant la phase de sa descente en parachute. Une deuxième photo, prise plus tard par l'orbiteur, permet d'identifier le rover ainsi que les trois composants de l'étage de descente qui se sont écrasés sur le sol martien à des distances relativement faibles : le bouclier avant (le premier largué) à environ 1,2 km du rover, le bouclier arrière avec le parachute à environ 650 mètres et l'étage de descente proprement dit, à la même distance[3],[4],[5],[6]. Les données télémétriques transmises au cours des deux premières journées permettent de s'assure qu'aucune anomalie n'a été détectée dans le fonctionnement des instruments scientifiques et des systèmes de bord. Le déploiement du mât s'effectue sans encombre et un premier panorama avec la caméra MASTCAM est réalisé le 9 août[7]. Le laser CHEMCAM est utilisé pour la première fois le 19 août sur une petite roche située à quelques mètres du rover[8]. Le 17 août, les scientifiques rendent public le choix du premier site à étudier. Baptisé Glenelg, il est situé à environ 600 mètres à l'est/sud-est du site d'atterrissage. Il a été sélectionné parce qu'il se trouve à l'intersection de trois types de terrain dont l'un présente plusieurs strates apparentes[9]. Durant les dix jours qui suivent (17-27 août), la mobilité du rover est testée de manière progressive[9]. Le 20, le bras est déplié pour la première fois; le 21, les roues sont mises en action; le 22, le rover effectue son tout premier déplacement: 6,5m. Les vérifications des équipements scientifiques se poursuivent en parallèle : l'ouverture des orifices qui permettent d'insérer les échantillons dans les deux mini-laboratoires SAM et CheMin est testé. En revanche, la NASA annonce le 21 qu'un des deux anémomètres de la station météo REMS fixés sur la partie basse et non rotative du mât ne fonctionne pas. Il a sans doute été endommagé par la projection d'un caillou lors de l'atterrissage. Placés à 120° l'un de l'autre, les deux anémomètres garantissaient une mesure constante du vent quelle que soit sa direction (le mât ne pouvant perturber la mesure que d'un seul des deux anémomètres). Cet incident dégradera donc la qualité des données obtenues.

Premier panorama du site d'atterrissage.

L'équipe scientifique et celle chargée des opérations ont envisagé six trajets possibles pour se rendre au pied du Mount Sharp, qui constitue l'objectif principal de la mission. Le voyage pour y parvenir doit durer une année. Il est prévu que l'instrument ChemCam analyse une dizaine de roches par jour[10].

Du site d'atterrissage à Glenelg (27 août – 20 décembre 2012)[modifier | modifier le code]

La parcelle de sable Rocknest a servi de banc de test pour les outils du bras de Curiosity.

Le 27 août (sol 16), ayant achevé de vérifier le fonctionnement de ses principaux équipements et instruments, le rover quitte le site d'atterrissage Bradbury en effectuant son deuxième déplacement (11 mètres) qui doit le conduire à Glenelg. Le lendemain, la caméra NavCam montre que la poussière colle aux roues du rover. Entre le 4 et le 14 septembre, un arrêt prolongé permet de tester le fonctionnement du bras et des outils de contact fixés à son extrémité[11].

Le 20 septembre (sol 44), Curiosity s'approche d'un rocher baptisé Matijevic[12] qui a vraisemblablement été façonné par les grains de sable projetés par le vent : il est analysé par le spectromètre APXS. Le 27, des graviers , près de la roche Link qui fait saillie sont photographiés : ils semblent être d'origine sédimentaire. Au vu de leur taille relativement importante et de leur forme arrondie, les scientifiques considèrent en effet qu'ils n'ont pas été transportés là par le vent mais par un cours d'eau d'une profondeur de quelques dizaines de centimètres... l'eau s'y ayant écoulé à la vitesse de 1 m/s. Ceci semble confirmer l'hypothèse de l'existence d'un delta, élaborée suite à des observations faites depuis orbite[13]. Le 30 (sol 54), le rocher Bathurst Inlet, dont plus de la moitié de la surface est recouverte de poussière éolienne, est analysé à l'aide du spectromètre APXS et de la caméra microscope MAHLI. Les images montrent comment il amène chaque instrument au contact de la roche.

Le 2 octobre (sol 57), alors qu'il a déjà parcouru près de 500 mètres, Curiosity s'approche d'une dune baptisée Rocknest, la photographie puis s'engage dessus. L'empreinte de roue est très précise, ce qui permet d'évaluer la texture du sable : les grains sont en forte cohésion[14]. Le 4, le rover poursuit l'analyse de la tranchée qu'il a provoqué dans la dune. Une animation montre clairement les mouvements du bras robotique lors de cette opération. Le 7, l'échantillon recueilli est soumis à des vibrations pour vérifier son homogénéité avant d'être transmis à l'outil CHIMRA, qui permet de trier les grains en fonction de leur granulométrie dans le but d'une analyse ultérieure par les outils SAM et CheMin[15].

Début décembre, Curiosity met en action l'ensemble de ses instruments dont - pour la première fois - le laboratoire chimique SAM, en vue d'analyser un échantillon de sable[16]. Ceux-ci indiquent qu'il est composé à 50% de minéraux d'origine volcanique et à 50% de matériaux non cristallins comme des verres. Comme Phoenix, SAM identifie des perchlorates[17]. Pendant presque quatre mois (du 27 août au 14 décembre), le rover a parcouru 677 mètres, ce qui correspond à une moyenne d'environ 6 mètres par jour[18]. Les cinq mois qui vont suivre vont être marqués par une activité géologique intense, dans un périmètre cette fois très limité.

Découvertes à Yellowknife Bay : (20 décembre 2012 – 7 juin 2013)[modifier | modifier le code]

Dépots sédimentaires dans la région de Glenelg mis à nu par l'érosion.

Le 20 décembre 2012 (sol 133), alors qu'il a parcouru 713m depuis son lieu d'atterrissage, Curiosity parvient à l'intersection des trois terrains se rencontrant à Glenelg. Ce qu'il va découvrir à cet endroit justifie le fait que les scientifiques vont l'y maintenir pendant près de six mois[19]. Le paysage alentour a considérablement changé : au lieu d'une plaine poussiéreuse constellée de cratères et de quelques roches, c'est désormais dans une zone chaotique qu'il évolue, plus précisément au creux d'une légère dépression constituée d'un affleurement rocheux plat. L'endroit est baptisé Yellowknife Bay[20]. Les géologues émettent l'hypothèse qu'il s'agit du fond d'un ancien lac ou d'un ancien delta fluvial [21]. Née des images que le rover leur transmet[22], leur interprétation est confirmée par les analyses chimiques. En étudiant des veines de roches aux tons plus clairs, l'instrument "Chemcam" identifie en effet des teneurs élevées en calcium, soufre et hydrogène qui traduisent la présence de sulfate de calcium hydraté. Sur Terre, cette combinaison se forme lorsque de l'eau circule dans des fractures de la roche.

Le 19 janvier 2013 (sol 162), le rover se déplace de 10m pour étudier un nouveau site, baptisé John Klein. L'endroit a été retenu pour la première utilisation de la foreuse. L'objectif est de prélever un échantillon de roche qui n'a pas été altéré par les différents phénomènes affectant la surface de Mars (érosion éolienne,...) puis de l'analyser avec les instruments SAM et CheMin[23]. Le 8 février (sol 182), la foreuse est d'abord testée en mode percussion puis un trou d'environ 2 cm de profondeur est percé[24]. "L'analyse des échantillons collectés montre que le site contient deux types de minéraux formés en présence d'eau liquide : des phyllosilicates (ou des argiles) et des sulfates (sorte de sels)"[25]. "Les sondes Mars Express et MRO avaient déjà détecté des argiles depuis l'orbite tandis qu'Opportunity avait mis la main sur des sulfates, mais le "mélange" découvert ici est un peu différent[26]. « Les sels d'Opportunity étaient des sulfates de magnésium ou de fer, des minéraux formés en présence d'eau assez acide, tandis que ceux de Curiosity sont des sulfates de calcium) été formés dans de l'eau au pH neutre. Par ailleurs, les grains récoltés ne sont pas rouges, comme tous ceux repérés par les robots jumeaux, mais gris. Tout ceci suggère qu'ils n'ont pas été oxydés et donc que le milieu est moins ferreux. »[27]. Ce qui signifie en clair que Glenelg se situe probablement sur un ancien lit de rivière ou un ancien lac, comme le supposaient les géologues, et que le site de Yellowknife Bay semble plus propice à la vie que tous ceux analysés jusqu'à présent sur Mars.

Le 19 mai (sol 279), Curiosity effectue un second forage dans le but de confirmer les résultats du premier[28]. Au même moment, le rover Opportunity, qui évolue sur le sol martien depuis plus de neuf ans, découvre près du cratère Endeavour les argiles considérées comme plus favorables encore au développement de la vie sur Mars[29].

De Yellowknife Bay à Kimberley (juin 2013-mai 2014)[modifier | modifier le code]

Franchissement de la dune de Dingo Gap.

Le 7 juin (sol 297), Curiosity amorce une nouvelle phase de sa mission. Il quitte l'endroit où il stationnait depuis près de six mois et se dirige vers le mont Sharp, situé à 6,5 km à l'ouest, qui constitue son objectif principal. En cours de route, le 20 juin (sol 310), il transmet un panorama en haute définition (1,3 milliard de pixels) constitué de 900 images prises entre le 5 octobre et le 16 novembre 2012 par la caméra Mastcam, alors qu'il se dirigeait vers Yellowknife Bay[34]. Le 27 juin, la sonde MRO le photographie d'une hauteur de 250 km d'altitude : la trace de ses roues est nettement perceptible[35].

Revenu quasiment sur ses pas le 9 juillet (sol 328), le rover se dirige ensuite vers le sud-ouest. Le 14 juillet (sol 333), il franchit son premier kilomètre. Le second est atteint le 14 août (sol 363); le troisième le 24 septembre (sol 403); le quatrième le 22 octobre (sol 431). Le 17 novembre, Curiosity signale une déperdition d'énergie faisant planer la menace d'un court-circuit[36]. Les ingénieurs du JPL décident d'interrompre les opérations scientifiques en cours pour procéder à un diagnostic. Après une semaine d'investigations, l'hypothèse d'un véritable court-circuit est écartée et le rover reprend sa route. En décembre, nouveau souci : en raison du sol particulièrement pierreux et surtout du fait que beaucoup de pierres sont rugueuses ou tranchantes, certaines des roues du rover sont cabossées et même perforées. La situation n'est pas immédiatement inquiétante mais elle contraint la Nasa à revoir l'itinéraire de Curiosity et à l'amener sur un terrain moins accidenté, afin de minimiser les risques de dommages à venir[37].

Le 1er janvier 2014, il amorce son 500ème sol sur la planète[38]. Son kilométrage atteint 5km le 23 janvier (sol 521), puis 6km le 12 mars (sol 568)[39]. Le 23 avril (sol 609), il s'immobilise pour trois semaines au pied d'une butte surnommée Windjana et située auprès d'une petite colline appelée Kimberley. Ce site intéresse particulièrement les géologues pour sa structure sédimentaire[40]. Quatre jours plus tard, il effectue son troisième forage depuis son arrivée sur Mars[41].

De Kimberley à la base du mont Sharp (depuis mai 2014)[modifier | modifier le code]

Trace laissée dans le sol sableux de la dépression Hidden Valley.

Le 15 mai 2014 (sol 630), le rover reprend ses déplacements à un rythme plus soutenu : le 7ème kilomètre parcouru est atteint le 26 mai (sol 641) et le 8ème le 23 juin (sol 668). Le lendemain le rover atteint une année martienne (669 sols) de présence à la surface de la planète rouge[43]. En juillet le rover sort progressivement de la région plate retenue pour l'atterrissage et les distances qu'il peut désormais parcourir d'une traite se limitent parfois à une vingtaine de mètres contre une centaine auparavant. Depuis plusieurs mois, les responsables de la navigation tracent des trajectoires qui doivent permettre d'éviter les zones rocheuses afin de ménager les roues du rover. Mais mi-juillet le rover est contraint de traverser une zone rocheuse longue de 200 mètres baptisée "Zabriskie Plateau" car aucun détour n'est possible. Les roues du rover ne subissent que des dommages limités[44]. Le 1er août (sol 706), Curiosity pénètre dans une petite dépression, baptisée Hidden Valley, dont le sol est tapissé d'ondulations sableuses[45]. Le 4 août (sol 709) alors que le rover achève son 9ème kilomètre, le rover progresse sur le sol sableux de la dépression avec difficulté. Il dérape jusque à 80% soit beaucoup plus que ce qui était prévu à partir de tests réalisés en Californie. La dépression, longue comme un terrain de football, est entièrement recouverte de sable avec seulement des accès à ses deux extrémités ; aussi les opérateurs choisissent de ne pas tester les limites des capacités du rover dans cette configuration dangereuse et font faire demi-tour à celui-ci. Les nouveaux plans sont de regagner l'entrée de la dépression puis de la contourner par le nord à travers une zone rocailleuse pour atteindre une dépression baptisée Amangosa Valley. Alors que le rover regagne l'entrée de la dépression les opérateurs repèrent le 16 aout un rocher plat intéresser pouvant se prêter à un prélèvement d'échantillon par la foreuse. L'un des objectifs de l'opération est de tester un nouveau protocole de prélèvement qui doit permettre de réduire sa durée. Mais les opérateurs doivent renoncer le 22 aout car la roche se révèle instable lors d'une tentative de prélèvement[46].

Synthèse des résultats scientifiques[modifier | modifier le code]

Habitabilité de l'environnement de Mars au Noachien/Hespérien[modifier | modifier le code]

Un environnement fluvio-lacustre : le site de Yellowknife Bay[modifier | modifier le code]

Dans la petite dépression baptisée "Yellowknife Bay" située à environ 500 mètres du site d'atterrissage, les instruments de Curiosity ont permis de découvrir des dépôts fluvio-lacustres[47] :

  • Les analyses des instruments de Curiosity ont mis en évidence des dépôts sédimentaires constitués de grains très fins dont les caractéristiques permettent de déduire qu'ils ont été déposés au fond d'un lac. L'analyse de ces grains montrent que les eaux de ce lac avaient un pH neutre, une faible salinité et qu'on y trouvait plusieurs niveaux d'oxydation du soufre et du fer. Les instruments ont détecté la présence de carbone, d'hydrogène, d'oxygène, de soufre, d'azote et de phosphore. Cette composition démontre la présence d'un environnement viable sur le plan biologique qui a persisté sur une durée d'au moins quelques centaines d'années et jusqu'à plusieurs dizaines de milliers d'années durant la période post-Noachienne (il y a moins de 4 milliards d'années)[48].
  • Les sédiments analysés proviennent de l'érosion de roches magmatiques présents sur les remparts du cratère Gale et dont la composition reflète celle de la croute de Mars. Les sédiments se sont formées en plusieurs étapes dans des conditions très différentes. La couche située à la base sont faiblement altérés ce qui implique un dépôt rapide dans des conditions arides sans doute froides. Les matériaux argileux et la magnétite détectés en leur sein ne sont pas d'origine mais se sont diffusés après dépot par circulation de fluides de pH presque neutre. Au cours d'une deuxième période, les sédiments ont été modifiés donnant naissance à des nodules, des rides en relief, des veines plus claires en déposant des sulfates de calcium, du magnésium et du chlore[49].

L'atmosphère martienne[modifier | modifier le code]

Les mesures effectuées par l'instrument SAM ont permis d'affiner nos connaissances sur la composytion de l'atmosphère de MARS. Ces mesures ont été réalisées en octobre 2012 au début du printemps martien près de l'équateur.

Échappement de l'atmosphère[modifier | modifier le code]

Les mesures des instruments de Curiosity beaucoup plus précises que celles réalisées par les missions précédentes ont permis de confirmer le scénario d'un échappement de l'atmosphère originelle dans l'espace. Ainsi, selon les mesures de l'instrument SAM, l'isotope 36Argon est quatre fois plus fréquent que 38Argon alors que le rapport est beaucoup plus élevé à l'origine si on s'en réfère à la composition du Soleil ou de Jupiter[50].

Origine de l'eau et de l'hydrogène observés[modifier | modifier le code]

Au cours des missions précédentes des réservoirs d'eau ont été observés à de nombreux endroits de la surface de la planète. Les observations effectuées avec les instruments ChemCam ont démontré que le sol martien est constitué en partie de grains riches en fer et magnésium hydratés. L'eau ainsi stockée pourrait constituer une grande partie de l'eau stockée en surface.

Conditions atmosphériques présentes[modifier | modifier le code]

L'instrument REMS effectue des mesures en continu de la température, de l'humidité. Dans les relevés ci-dessous correspondant à la période comprise entre mi-aout 2012 et février 2013 soit durant une saison martienne allant de la fin de l'hiver à la fin du printemps, les capteurs indiquent une température pratiquement constante avec un minimum quotidien à 70° C et un maximum à 0°C[51]. L'augmentation de pression moyenne visible dans le deuxième schéma qui passe de 0,75 à 0,9% de la pression terrestre est la conséquence de l'évaporation du dioxyde de carbone gelé au pôle sud du fait d'un ensoleillement croissant[52]. Le troisième schéma présente le taux d'humidité très bas qui varie de manière sensible en fonction de la zone où se situe le rover[53].

Rayonnement ionisant à la surface de Mars[modifier | modifier le code]

Comparaison des doses reçues durant une mission habitée vers Mars et des doses reçues sur Terre et en orbite basse (données de Mars fournies par MSL/Curiosity).

L'instrument RAD de Curiosity a mesuré le rayonnement cosmique reçu durant le transit entre la Terre et Mars et lors du séjour sur Mars sur une période d'environ 300 jours. Ces mesures avaient deux objectifs : déterminer les conditions nécessaires pour que des microorganismes survivent sur Mars compte tenu du rayonnement existant et déterminer le niveau de risque pour une mission spatiale habitée vers Mars. RAD a mesuré les deux sources de rayonnement ionisant : celui d'origine solaire qui fluctue en fonction d'un cycle de 11 ans avec des éruptions solaires qui peuvent être violentes et celui d’origine galactique beaucoup plus énergétique. La période durant laquelle les mesures ont été effectuées correspond au pic du cycle de 11 ans de l'activité solaire. Toutefois le pic de ce cycle (le cycle 24) est particulièrement peu accentué[54].

La surface de la planète est beaucoup moins bien protégée du rayonnement cosmique que celle de la Terre car Mars n'a pas de champ magnétique pour repousser les particules ionisantes et son atmosphère, beaucoup plus ténue, représente moins de 1% de celle de la Terre. Le rayonnement d'origine galactique est constitué de particules (ions, électrons) ayant une énergie comprise entre 10 mégaélectron-volt et plus de 10 gigaélectron-volt qui peuvent pénétrer de plusieurs mètres dans le sol martien tandis que les particules d'origine solaire dont l'énergie est inférieure à 150 MeV sont généralement bloquées par la surface. Sauf épisode solaire violent le rayonnement solaire perd même l'essentiel de son énergie en traversant l'atmosphère martienne qui représente une colonne de gaz de 20 g/cm²[54].

Les mesures effectuées indiquent à la surface de Mars une dose de rayonnement d'origine galactique de 210 ± 40 microgray par jour avec des variations découlant de la saison et du cycle jour/nuit. Dans l'espace, durant le transit entre la Terre et Mars, le rayonnement est beaucoup plus intense (480 ± 8 microgray) car le vaisseau n'est protégé ni par le sol de la planète, qui bloque plus de 50% des particules, ni par l'atmosphère. Le rayonnement d'origine solaire mesuré à la surface durant les pics d'activité représente environ 50 micrograys. D'après ces données, les astronautes d'une mission habitée vers Mars respectant le scénario de référence de la NASA (transit de 180 jours et séjour de 500 jours) subiraient une dose équivalente (pondérée en fonction de l'énergie des particules) totale d'environ 1,01 Sievert, dont 320 millisieverts durant leur séjour sur Mars et deux fois 331 millisieverts durant les voyages aller et retour. A titre de référence la dose annuelle moyenne de rayonnement naturel reçue à la surface de la Terre est de 2,5 millisieverts [54].

Galeries[modifier | modifier le code]

Panoramas[modifier | modifier le code]

Image panoramique
Vue du Mount Sharp" (septembre 2012).
Voir le fichier
Image panoramique
Vue prise près du site de Rocknest (5 octobre 2012).
Voir le fichier
Image panoramique
Panorama près de la roche Rocknest (novembre 2012)
.
Voir le fichier
Image panoramique
Franchissement de la dune "Dingo Gap" (30 janvier 2014.
Voir le fichier
Image panoramique
Panorama pris depuis "Dingo Gap".
Voir le fichier
Image panoramique
Panorama près de "Twin Cairns Island" (24 juillet 2013).
Voir le fichier
Image panoramique
Lever de Soleil (février 2013).
Voir le fichier

Vidéos[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

  1. Le rover se pose au nord du pic central dans une plaine limitée par les murs du cratère qui a été baptisée Aeolis Palus
  2. La Terre passe sous l'horizon martien vu par MSL deux minutes avant son atterrissage et il n'est donc pas possible d'établir une liaison directe avec la Terre

Références[modifier | modifier le code]

  1. a et b NASA launch press kit, op. cit. p.48
  2. NASA R.B. Anderson et all (2010), op. cit. p.76-77
  3. (en) « What to Expect When Curiosity Starts Snapping Pictures »,‎ 3 août 2012
  4. (en) « NASA's Curiosity Rover Caught in the Act Landing »,‎ 6 août 2012
  5. (en) « Curiosity's Daily Update: Curiosity Safely on Mars! Health Checks Begin »,‎ 08.06.2012
  6. (en) Emily Lakdawalla, « Curiosity: Notes from the two day-after-landing press briefings »,‎ 6/8/2012
  7. (en) « NASA's Curiosity Beams Back A Color 360 of Gale Crater »,‎ 9 août 2012
  8. (en) « Rover's Laser Instrument Zaps First Martian Rock », sur NASA-JPL,‎ 19 août 2012
  9. a et b (en) « NASA Curiosity Team Pinpoints Site For First Drive », sur NASA-JPL,‎ 17 août 2012
  10. (en) ChemCam Team, - How does ChemCam work? « How Does ChemCam Work? »,‎ 2011 (consulté le 20 août 2012)
  11. (en) « NASA Curiosity Rover Begins Eastbound Trek On Martian Surface », sur NASA-JPL,‎ 29 août 2012
  12. Décédé un mois plus tôt, Jake Matijevic était un ingénieur s'étant impliqué dans les missions des rovers précédents et de Curiosity.
  13. (en) « MSL : NASA Rover Finds Old Streambed on Martian Surface », sur NASA-JPL,‎ 27 septembre 2012
  14. (en) « NASA Mars Curiosity Rover Prepares to Study Martian Soil », sur NASA-JPL,‎ 4 octobre 2012
  15. (en) « Work Resumes with First Scooped Sample », sur NASA-JPL,‎ 10 octobre 2012
  16. (en) « Mars Soil Sample Delivered for Analysis Inside Rover », sur NASA-JPL,‎ 18 octobre 2012
  17. (en) « MSL : NASA Mars Rover Fully Analyzes First Soil Samples », sur NASA-JPL,‎ 3 décembre 2012
  18. (en) « MSL : Curiosity Rover Explores 'Yellowknife Bay' », sur NASA-JPL,‎ 18 décembre 2012
  19. Il ne parcourra que 33m entre le 20 décembre 2012 et le 5 juin 2013. http://curiosityrover.com/tracking/drivelog.html
  20. du nom d'une étendue d'eau située près de la ville de Yellowknife, au Canada.
  21. (en) « MSL : Curiosity Rover Explores 'Yellowknife Bay' », sur NASA-JPL,‎ 18 décembre 2012
  22. Vue : http://www.cieletespace.fr/files/image_du_jour/Yellowknife-Bay_1280.jpg
  23. (en) « MSL : NASA Mars Rover Preparing to Drill Into First Martian Rock », sur NASA-JPL,‎ 15 janvier 2013
  24. (en) « MSL : Preparatory Drill Test Performed on Mars », sur NASA-JPL,‎ 7 février 2013
  25. Emilie Martin et Philippe Henarejos, Ciel et Espace, 13 mars 2013. http://www.cieletespace.fr/node/10210
  26. ibid.
  27. Nicolas Mangold, spécialiste de géologie martienne à l'université de Nantes et membre de l'équipe de l'instrument "Chemcam". Propos cités par Emilie Martin et Philippe Henarejos; op. cit.
  28. Curiosity collecte de nouvelles roches martiennes Alexandre Deloménie, Ciel et Espace, 21 mai 2013. http://www.cieletespace.fr/node/10430
  29. Conditions de la vie sur Mars, Opportunity double Curiosity ? Alexandre Deloménie, Ciel et Espace, 27 mai 2013. http://www.cieletespace.fr/node/10465
  30. (en) Ken Herkenhoff, « Updates on Curiosity from Ken Herkenhoff: Embarking for Mount Sharp (sols 326-372) »,‎ 23/8/2013
  31. (en) Ken Herkenhoff, « Curiosity update: AutoNav toward Mount Sharp, sols 373-383 »,‎ 5/9/2013
  32. (en) Ken Herkenhoff, « Curiosity update: Roving through the shutdown toward Waypoint 2, sols 388-432 »,‎ 23/10/2013
  33. (en) Emily Lakdawalla, « Curiosity update, sols 610-630: Drilling work at Windjana »,‎ 15/5/2014
  34. http://www.cieletespace.fr/node/10533
  35. http://sciencesetavenir.nouvelobs.com/curiosity/20130725.OBS1059/en-image-curiosity-un-point-c-est-tout.html
  36. http://www.lepoint.fr/science/sur-mars-curiosity-victime-d-une-baisse-de-tension-26-11-2013-1761777_25.php
  37. Futura sciences, 27 décembre 2013. http://www.futura-sciences.com/magazines/espace/infos/actu/d/astronautique-roues-curiosity-pourraient-ne-plus-tourner-rond-51240
  38. Universe Today, 1er janvier 2014. http://www.universetoday.com/107634/happy-new-years-day-2014-from-mars-curiosity-celebrates-500-sols-spying-towering-mount-sharp-destination
  39. http://curiosityrover.com/tracking/drivelog.html
  40. "Sur Mars, Curiosity se prépare à un nouveau forage", site Futura sciences, http://www.futura-sciences.com/magazines/espace/infos/actu/d/astronautique-mars-curiosity-prepare-nouveau-forage-53536
  41. "Curiosity regarde son nouveau forage", revue Ciel et Espace, mai 2014. http://www.cieletespace.fr/node/11724
  42. (en) Emily Lakdawalla, « Curiosity update, sols 631-644: On the road again »,‎ 30/5/2014
  43. L’année martienne de Curiosity, Vahé Ter Minassian, Le Monde des sciences et technologies, 23 juin 2014,
  44. (en) Emily Lakdawalla, « NASA Mars Rover Curiosity Nears Mountain-Base Outcrop », sur NASA,‎ 1/8/2014
  45. Localisation : http://www.unmannedspaceflight.com/index.php?act=attach&type=post&id=33412
  46. (en) Emily Lakdawalla, « Curiosity update, sols 697-726: Mars thwarts driving and drilling », sur Planetary society,‎ 22/8/2014
  47. « Dernières Nouvelles MSL - Curiosity : bilan des résultats de Curiosity décembre 2013 », sur CNES Mission scientifiques - Page MSL-Curiosity,‎ décembre 2013
  48. (en) JP Grotzinger et all, « A Habitable Fluvio-Lacustrine Environment at Yellowknife Bay, Gale Crater, Mars », sur Science,‎ 24/1/2014
  49. (en) S. M. McLennan et all, « Elemental Geochemistry of Sedimentary Rocks at Yellowknife Bay, Gale Crater, Mars », sur Science,‎ 24/1/2014
  50. « Ce qu'il reste de l'atmosphère martienne demeure dynamique 8 avril 2013 », sur CNES Mission scientifiques - Page MSL-Curiosity,‎ 8 avril 2013
  51. (en) « PIA16913: Steady Temperatures at Mars' Gale Crater », sur JPL Photojournal,‎ 08 avril 2013
  52. (en) « PIA16912: Seasonal Pressure Curve Peaks at Gale Crater », sur JPL Photojournal,‎ 08 avril 2013
  53. (en) « PIA16915: Humidity in Gale Crater: Scant and Variable », sur JPL Photojournal,‎ 08 avril 2013
  54. a, b et c (en) Donald M. Hassler et al., « Mars’ Surface Radiation Environment Measured with the Mars Science Laboratory’s Curiosity Rover », Science, vol. 343,‎ 2014 janvier 2014, p. 1-6 (DOI 10.1126/science.1244797, lire en ligne)


Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • (en) Frédéric W. Taylor, The Scientific Exploration of Mars, Cambridge University Press,‎ 2007 (ISBN 978-0-521-82956-4).
  • Francis Rocard, Planète rouge Dernières nouvelles de Mars (2e édition), Dunod - Quai des Sciences,‎ 2003-2006 (ISBN 2-10-049940-8).

Annexes[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Les autres articles relatifs à Curiosity

  • Mars Science Laboratory Article chapeau sur la mission : origines, objectifs, développement, description du rover, déroulement du transit vers Mars

Au sujet de de Mars

Au sujet de l'exploration de Mars

Liens externes[modifier | modifier le code]

Sur les autres projets Wikimedia :