Mars Polar Lander

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Mars Polar Lander

Description de cette image, également commentée ci-après

Vue d'artiste de l'atterrisseur Mars Polar Lander prélevant des échantillons sur le sol martien.

Caractéristiques
Organisation NASA
Domaine Étude in situ de Mars.
Type de mission Atterrisseur
Statut Échec
Masse 290 kg à vide
Lancement 3 janvier 1999 (20 h 21 UTC)
Lanceur Delta II 7425
Fin de mission Dernier contact le jour 334 3 décembre 1999 (20 h 0 UTC)
Durée Sonde perdue à l'atterrissage
Durée de vie 4 mois
Autres noms Mars Surveyor '98 Lander
Source énergie Panneaux solaires/Batterie NiH2
Puissance électrique 200 W
Index NSSDC 1999-001A
Site Site du MPL JPL
Principaux instruments
MARDI Caméra de descente
SSI Caméra panoramique
LIDAR Télédétection par laser
MET Station météorologique
TEGA Analyseur de gaz
RAC Caméra du bras robotique

Mars Polar Lander, aussi appelée Mars Surveyor '98 Lander, était une sonde faisant partie intégrante du programme Mars Surveyor '98 de la NASA. Cette sonde, destinée à se poser dans la région de Planum Australe, près du pôle nord martien, transportait aussi deux pénétrateurs (baptisés Deep Space 2) destiné à sonder le sol de la planète. L'agence spatiale américaine prévoyait d'envoyer deux sondes séparément. Mars Climate Orbiter (aussi appelée Mars Surveyor '98) était le deuxième élément majeur de ce programme. Cette dernière sonde était destinée à rester en orbite. Ces deux missions avaient pour but d'étudier la météorologie martienne, son climat, de mesurer les quantités d'eau et de dioxyde de carbone, afin de localiser d'éventuels réservoirs aquifères. L'objectif était de mieux connaître les changements climatiques de l'histoire martienne, sur le court et le long terme.

Les communications avec Mars Polar Lander furent perdues lors de la rentrée atmosphérique.

Contexte[modifier | modifier le code]

Missions précédentes[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Exploration de la planète Mars.

Depuis le début de l'exploration spatiale, la planète Mars constitue l'objectif favori des missions interplanétaires lancées dans le Système solaire[1]. Contrairement aux autres planètes du Système solaire, Mars a sans aucun doute connu par le passé des conditions assez proches de celles régnant sur Terre qui ont pu, mais cela reste à confirmer, permettre l'apparition de la vie. Mars conserve encore actuellement une atmosphère ainsi que de l'eau à sa surface et sa proximité permet d'y envoyer relativement facilement des sondes spatiales. Également, Mars constitue une destination incontournable si l'humanité doit se lancer dans un programme spatial habité ambitieux et dans cette perspective, il est nécessaire d'effectuer des missions de reconnaissance.

Le premier engin humain à s'être posé en douceur sur Mars est l'atterrisseur soviétique Mars 3, le 2 décembre 1971, mais le contact avec la sonde est perdu seulement 20 secondes après l'atterrissage. Cette défaillance est attribuée à une tempête de poussière martienne. Le premier succès d'un atterrisseur martien vient en 20 juillet 1976, avec l'atterrissage réussi de la mission américaine Viking, dont les deux atterrisseurs transmettront des photographies en couleur et des données scientifiques durant plus de 6 ans. En 1996, près de vingt ans après le dernier atterrissage sur Mars est lancé la mission Mars Pathfinder suivant le nouveau leitmotiv de la NASA : « plus vite, mieux et moins cher » (en anglais « faster, better and cheaper »), en effet, l'atterrisseur Mars Pathfinder coûte 265 millions de dollars, contre cinq fois plus pour un atterrisseur Viking[2]. La mission est composé d'un atterrisseur et d'un petit rover, Sojourner, qui explore les environs pendant quelques semaines. La mission est un succès complet et relance l’intérêt porté à la planète rouge.

Les objectifs de la mission[modifier | modifier le code]

La mission Mars Polar Lander poursuit trois objectifs majeurs avec pour sujet commun la présence d'eau sur la planète Mars[3]:

Dans cette optique, Mars Polar Lander devra travailler selon six axes principaux:

  1. Montrer le pôle nord martien avec des images prises en orbite et lors de la descente.
  2. Montrer en couleur le site d’atterrissage afin de déterminer la composition minérale du sol.
  3. Creuser quelques millimètres sous la surface pour observer les couches inférieures du sol.
  4. Analyser les échantillons de sol pour chercher la présence d'eau, de glace, d'hydrates ou d'autres dépôts minéraux aquifères témoins de l'ancien climat de la planète.
  5. Mesurer le vent, la température, l'humidité et la pression au site d’atterrissage polaire.
  6. Détecter la présence de brouillard de glace, de givre et de neige à la surface.

L'équipement scientifique[modifier | modifier le code]

Pour remplir ces missions, l'atterrisseur embarque à son bord sept instruments scientifiques. Quatre d'entre eux sont intégrés au MVACS (Mars Volatiles and Climate Surveyor) qui est le groupe d'instruments chargé de réaliser les mesures scientifiques. Il inclut le Stereo Surface Imager (SSI), ou Imageur Stéréo de la Surface, qui permettra la réalisation de photographies de la surface; le bras robotique (RA) et sa caméra (RAC), destinés à creuser la surface et révéler de fines particules minérales; le Meteorological Package (MET), traduisible par Suite Météorologique, qui réalisera les mesures atmosphériques. Il contient enfin le Thermal and Evolved Gas Analyzer (TEGA), ou Analyseur Thermique de Gaz Évolué, qui étudiera les gaz présents dans l'atmosphère[4]. En plus de ces quatre instruments, l'atterrisseur embarque le Mars Descent Imager (MARDI), l'Imageur de Descente Martienne, qui effectuera des photographies lors de la descente en parachute ainsi qu'un Lidar. Le dernier et plus petit de ces instruments est un microphone, le premier appareil de ce genre envoyé sur la surface d'un autre astre.

SSI[modifier | modifier le code]

...

[5]

RAC[modifier | modifier le code]

[5]

MET[modifier | modifier le code]

TEGA[modifier | modifier le code]

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MARDI[modifier | modifier le code]

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[1]

Lidar[modifier | modifier le code]

Microphone[modifier | modifier le code]

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[2] [3]


Les caractéristiques techniques de MPL[modifier | modifier le code]

L'étage de croisière[modifier | modifier le code]

Le véhicule de rentrée[modifier | modifier le code]

L'étage de descente[modifier | modifier le code]

L’atterrisseur[modifier | modifier le code]

La mission Deep Space 2[modifier | modifier le code]

Article principal : Deep Space 2.


Le scénario de la mission[modifier | modifier le code]

Le lancement[modifier | modifier le code]

Le transit entre la Terre et Mars[modifier | modifier le code]

La descente vers le sol martien[modifier | modifier le code]


Les activités de l'atterrisseur[modifier | modifier le code]


Le déroulement de la mission[modifier | modifier le code]

Le lancement et le transit vers Mars (3 janvier 1999 - 3 décembre 1999)[modifier | modifier le code]

Mars Polar Lander et la sonde Deep Space 2 furent lancées grâce à une fusée Delta 7425 (une version allégée de la fusée Delta II). Les sondes furent placées sur une orbite basse d'attente. Les réacteurs du troisième étage de la fusée brûlèrent leur carburant pendant 88 secondes, le 3 janvier 1999 à 20 h 57 UTC, afin de mettre le vaisseau sur une orbite de transfert interplanétaire. La sonde se sépara du troisième étage à 21:03 UTC. Plusieurs manœuvres de correction de trajectoire furent réalisées durant le voyage : le 21 janvier, le 15 mars, le premier septembre, le 30 octobre, et le 30 novembre 1999.

Après un voyage de onze mois, la sonde Mars Polar Lander atteignit Mars le 3 décembre 1999.

La descente atmosphérique (3 décembre 1999)[modifier | modifier le code]


La perte de l'atterrisseur[modifier | modifier le code]

Les dernières données télémétriques de Mars Polar Lander furent envoyées juste avant l'entrée de la sonde dans l'atmosphère martienne (le 3 décembre 1999). Depuis lors, aucun signal ne fut reçu de l'atterrisseur. La cause exacte de la perte du lander reste inconnue.

Une erreur informatique est la cause la plus probable de l'échec de cette mission. Les vibrations entraînées par le déploiement des pieds de la sonde furent mal interprétées par le logiciel de bord, qui considéra que ces vibrations étaient le signe d'une arrivée sur le sol martien. Les moteurs destinés à freiner la descente de la sonde furent coupés prématurément, alors que la sonde était encore à 40 mètres de la surface.

À la fin de l'année 1999, puis au début de l'an 2000, les responsables de la mission tentèrent de détecter d'éventuels débris présents à la surface de Mars, grâce à l'orbiteur Mars Global Surveyor. Ces tentatives échouèrent, mais un ré-examen minutieux des images de MGS en 2005, rapportée par le magazine anglophone Sky and Telescope[7] laissait à penser que la sonde et son parachute avaient été localisés. Malgré cela, des photographies en haute résolution révélèrent que cette interprétation était erronée. Mars Polar Lander reste donc introuvable. La NASA espère que les caméras à très haute résolution embarquées sur le vaisseau Mars Reconnaissance Orbiter pourront permettre de localiser définitivement l'atterrisseur.

Héritage[modifier | modifier le code]

Références[modifier | modifier le code]

  1. (en) Frédéric W. Taylor, The Scientific Exploration of Mars, Cambridge University Press,‎ 2007 (ISBN 978-0-521-82956-4), p. 133
  2. (fr)Olivier de Goursac, À la conquête de Mars, Larousse,‎ 2000, 216 p. (ISBN 978-2035050410), p. 209
  3. (en) NASA/JPL, « Mars Polar Lander Science Goals », sur http://mars.jpl.nasa.gov/msp98,‎ 1999.
  4. (en) NASA/JPL, « Mars Volatiles and Climate Surveyor (MVACS) », sur http://mars.jpl.nasa.gov/msp98,‎ 1999
  5. a et b (en) M.T. Lemmon, « SSI/RAC: Imagers for Mars Polar Lander » [PDF], Université d'Arizona,‎ 1999.
  6. (en) W.V. Boynton, « The Thermal and Evolved Gaz Analyser (TEGA) on the Mars Polar Lander » [PDF], Université d'Arizona,‎ 1999.
  7. (en) Sky and Telescope, Mars Polar Lander Found at Last ? Site consulté le 17 juin 2005.

Liens externes[modifier | modifier le code]

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