Viking 2

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Mission Viking 2

Description de cette image, également commentée ci-après

Vue de la sonde Viking avec son orbiteur non largué

Caractéristiques
Organisation NASA
Domaine Observation de Mars
Masse 883 kg
Lancement 9 septembre 1975
Lanceur Titan III/Centaur
Fin de mission 25 septembre 1978
Orbite
Orbite Orbite centrée sur Mars depuis le 7 août 1976
Périapside 302 km
Apoapside 33 176 km
Période 24h08 h
Excentricité .816299166
Index NSSDC 1975-083A
Site Présentation

Viking 2 est la seconde mission du programme Viking. Elle consistait en un lancement d'un ensemble composé d'un orbiteur et d'un atterrisseur, très proche de ceux utilisés pour Viking 1. L'atterrisseur Viking 2 opéra depuis la surface de Mars pendant 1281 jours martiens, et fut désactivée le 11 avril 1980, lorsque ses batteries tombèrent en panne. L'orbiteur continua de fonctionner jusqu'au 25 juillet 1978, fournissant près de 16 000 images de la planète, prises au cours de 706 révolutions.

Mission[modifier | modifier le code]

Le vaisseau complet fut lancé le 9 septembre 1975, en utilisant une fusée Titan III à dernier étage Centaur. Après un voyage de 333 jours vers Mars, la partie orbitale de la sonde commença à transmettre des images de la planète avant même son insertion en orbite. Cette insertion eut lieu le 7 août 1976. L' apoapside était de 33 000 km, et le périapside de 1 500 km, avec une révolution de 24,6 heures. Un premier transfert orbital fut rapidement opéré sur une périapside de 1 499 km, et une période orbitale de 27,3 heures, et une inclinaison de 55.2 degrés pour permettre l'observation du site d'atterrissage du module Viking 2 Lander. Les missions Viking étaient en effet conçues pour que le module orbiteur retourne des vues du site martien de destination, en préalable au lâcher de l'atterrisseur. Ce premier transfert sur orbite d'inspection eut lieu le 9 août. Les prises de vues du site commencèrent, et la zone d'atterrissage finale fut validée en utilisant à la fois les images de Viking 2, et celles prises par l'orbiteur de Viking 1.

Cliché de lever de soleil sur Mars pris par Viking

L'essentiel de la mission Viking 2 était identique à celle de Viking 1. Les deux vaisseaux bénéficiaient du même équipement. Viking 2 se distingua de Viking 1 par le fait que son sismographe fonctionna et enregistra des secousses telluriques. Le sismographe de Viking 1 ne put jamais fonctionner. Viking 2 fit, comme Viking 1, une approche des satellites de Mars mais se concentra sur Deimos.

Mission de l'orbiteur[modifier | modifier le code]

La durée prévue de la mission initiale de Viking 2 était comme celle de Viking 1, d'une durée de deux mois après mise en orbite. Cette prévision de fonctionnement initiale fut atteinte le 5 octobre 1976, au début de la conjonction solaire. Le fonctionnement étant encore acquis à cette date, une mission étendue fut décidée et entamée le 14 décembre 1976, après la fin de la conjonction solaire.

Le 20 décembre 1976, le periapside de l'orbiteur fut descendu à 778 km, et son inclinaison portée à 80 degrés. Les opérations prévues durant la mission étendue prévoyaient le survol du satellite Deimos en octobre 1977, ainsi que la prise de vue photographique systématique de la surface de Mars. À cette fin, le periapside fut baissé à 300 km, et la période de révolution portée à 24 heures le 23 octobre 1977.

Finalement, l'orbiteur fut victime d'une fuite dans son système de propulsion qui lui fit dégazer dans l'espace sont gaz de propulsion pour le système de contrôle d'altitude. Il fut alors placé sur une orbite de 302 × 33 176 km (pour retarder au maximum la date de sa chute sur Mars) puis définitivement éteint le 25 juillet 1978.

Chronologie de la mission orbitale[modifier | modifier le code]

Comme son prédécesseur, Viking 2 passa environ 1 mois après son arrivée à chercher et valider le site d'atterrissage pour son module martien. La principale différence entre l'orbite de Viking 2 et celle de Viking 1 réside dans son haut degré d'inclinaison, qui lui permit de mener des observations détaillées des régions polaires, depuis une altitude relativement proche[1].

Date Révolution Événement
7 août 1976 0 Insertion dans l'orbite de Mars
9 août 1976 2 Ajustement de la période orbitale et de l'orbite. Début de translation vers l'ouest.
14 août 1976 6 Augmentation de la période orbitale pour augmenter la vitesse de déplacement.
25 août 1976 16 Baisse de la vitesse de déplacement en vue du largage de l'atterrisseur.
27 août 1976 18 Orbite synchrone au-dessus du site d'atterrissage.
3 septembre 1976 25 Atterrissage de VL-2 à 22h37:50 UTC.
30 septembre 1976 51 Modification du plan orbital et inclinaison à 75 °. Début d'une translation vers l'ouest.
20 décembre 1976 123 Baisse du périapside à 800 km et inclinaison portée à 80 °.
2 mars 1977 189 Orbite synchrone au-dessus de VL-2.
18 avril 1977 235 Modification de période: 13 révolutions durent 12 jours martiens.
25 septembre 1977 404 Modification orbitale pour approcher Deimos.
9 octobre 1977 418 Synchronisation de l'orbite avec Deimos.
23 octobre 1977 432 Modification de la période orbitale à 24 heures et baisse du périapside à 300 km.
25 juillet 1978 706 Mise hors service de l'orbiteur.

Survol de Deimos (lune)[modifier | modifier le code]

Vue de Deimos par Viking 2

Les extensions des deux missions Viking furent mises à profit pour explorer les deux principales lunes de Mars, Phobos et Deimos. Les deux orbiteurs du fait même de la géométrie de leurs orbites étaient en effet particulièrement bien placés pour survoler ces deux satellites[2]. Après la réduction du périapside et la modification de l'orientation de la sonde, la sonde s'approcha de Deimos en octobre 1977. Il prit ses premières images depuis une distance de 1 400 km, montrant un satellite avec un relief doux. Ce n'est que lorsque la sonde s'approcha à seulement 14 km que les cratères apparurent[3]. L'association des données collectées par Viking 1, Viking 2 et Mariner 9 permit d'évaluer précisément la masse des deux satellites de Mars[4].

Mission de l'atterrisseur[modifier | modifier le code]

Viking 2 sur son site d'atterrissage

L'atterrisseur et son bouclier de protection se séparèrent de la sonde orbitale le 3 septembre à 19h39:59 TU. Au moment de la séparation, l'atterrisseur avait une vitesse orbitale de 4 km/s. Peu après la séparation, les fusées furent allumées pour entamer le désorbitage. Après quelques heures, à approximativement 300 km d'altitude, l'atterrisseur fut ré-orienté en vue de son entrée dans l'atmosphère martienne. Le bouclier avec son revêtement de protection thermique ralentit le vaisseau par frottement sur les couches atmosphériques. La sonde atterrit sur Mars dans une dépression à 4 000 m au-dessous du niveau moyen de la surface marsienne et envoya les premières images en couleur du terrain[5].

Viking VL-2 atterrit le 23 septembre 1976 à 22:58:20 UT (9:49:05 en temps local martien) à environ 200 km à l'ouest du cratère Mie de Utopia Planitia sur le point de coordonnées planétographiques 48° 16′ 08″ N 225° 59′ 24″ O / 48.269° N, 134.01° E (), environ 4600 miles de VL-1, avec une altitude de référence de 4,23 km. Vingt deux kilos de carburant n'avaient pas été consommés et demeuraient dans le vaisseau après l'atterrissage. En raison d'une mauvaise identification radar d'un des rochers ou d'une surface particulièrement réflective, les propulseurs d'atterrissage restèrent allumés 0.4 secondes de trop. Ceci eut pour effet de fissurer la surface et de soulever un nuage de poussière non prévu. VL-2 était posé avec une jambe d'atterrissage posée sur un rocher, et penchait de 8.2 degrés. La caméra put néanmoins réaliser des prises de vues immédiatement après que le vaisseau fut posé.

L'atterrisseur Viking 2 fonctionna pendant 1281 sols (noms des jours Martiens, lire aussi Mesure du temps sur Mars) contre 2245 sols pour VL-1. Il fut mis hors service le 11 avril 1980 suite à la défaillance de ses batteries.

Position du module d'atterrissage Viking 2 sur Mars[modifier | modifier le code]

Le site d'atterrissage de Viking 2 se trouve à 6 725 km de Viking 1, à 5 275 km du site Cydonia Mensae (lieu dit le visage de Mars), 4 705 km du volcan dit Mont Olympus, 8 420 km du lieu dit Cité des Inca[note 1], 6 620 km de Mars 2, 6 375 km de Mars 3, 9 110 km de Mars 6.

Par rapport aux modules martiens des missions récentes, Viking 2 se trouve à 7 215 km de Mars Polar Lander à 6 860 km de la sonde Mars Pathfinder (Viking 1 est à moins de 1 000 km de cette sonde), et 6 970 km de Deep Space 2[6].

État actuel des éléments de Viking 2[modifier | modifier le code]

Photo de VL 2 prise par Mars Reconnaissance Orbiter en 2006

Après une série de dysfonctionnements des propulseurs de contrôle d'altitude dus à un manque de carburant, l'orbiteur Viking 2 a été placé sur une orbite de 302 × 33 176 km qui devrait lui permettre de survoler Mars jusqu'en 2025[7]. Le module orbital fut éteint le 25 juillet 1978[8].

Le module d'atterrissage est toujours sur son site d'atterrissage de Utopia Planitia où il a été photographié par la sonde Mars Reconnaissance Orbiter en 2005. Les deux modules d'atterrissage Viking sont considérés aujourd'hui comme des monuments historiques et ont à ce titre reçus des noms de commémoration[note 2]. En 2001, l'administrateur de la NASA, Daniel Golden, a donné à l'atterrisseur de Viking 2 le nom de Gerald Soffen Memorial Station, en souvenir du responsable scientifique du projet Viking récemment disparu dans un accident en montagne[9].

Résultats de la mission Viking 2[modifier | modifier le code]

Conditions observées sur le site d'atterrissage[modifier | modifier le code]

Sur les images originales, le ciel martien apparaît d'un bleu plus pâle que celui de la Terre du fait de la faible densité de l'atmosphère. Pensant à une erreur de calibrage semblable à celle de Viking 1, la NASA l'a recolorée (comme pour toutes les photographies qui suivirent dans la mission)[10], et le ciel apparaît dorénavant comme légèrement rosé, tout comme la poussière. La surface est inégale et le sol est formé de galets avec des rochers plus importants répartis dans le champ de visions. La plupart des roches sont de taille identique, nombre d'entre elles pourraient avoir de petites cavités ou des bulles en surfaces causées par des fuites de gaz occasionnées durant leur entrée atmosphérique. Certains blocs pourraient marquer des traces d'érosion causées par le vent. De nombreux rochers semblent "perchés", comme si le vent avait dégagé la poussière de leur base[11],[12]. On observe de nombreuses petites dunes de sable, qui semblent toujours actives. La vitesse moyenne du vent est en effet estimée de 7 mètres par seconde (16 miles par heure). Comme sur le site VL-1, il semblerait que le dessus du sol soit formé d'une croute dure similaire aux dépôts dits « caliche » fréquemment rencontrés dans le Sud-Ouest des États-Unis. Ce type de croûtes est formé par des solutions minérales qui migrent dans le sol, et s'évaporent lorsqu'elles parviennent à la surface[13].

Analyses du sol[modifier | modifier le code]

Le sol ressemble à ce qui peut être rencontré sur des surfaces produites à partir d'altérations des laves basaltiques. Le sol analysé contenaient de grandes quantités de silicium et de fer, ainsi que des quantités notables de magnésium, d'aluminium, de soufre, de calcium et de titane. Des oligo-éléments, tels que le strontium et le yttrium, ont été détectés. La quantité de potassium mesurée est 5 fois plus faible que la moyenne observée dans la croûte terrestre. Certains produits chimiques dans le sol contiennent du soufre et du chlore sous une forme semblable à celle que l'on rencontre après l'évaporation de l'eau de mer. Le soufre était plus concentré dans la croûte de surface du sol et également présent dans la couche superficielle immédiatement inférieure. Le soufre était présent sous forme de sulfates de sodium, de magnésium, de calcium et de fer. Il est possible que de la sulfure de fer soit également présente[14]. On notera que les missions d'explorations des robots Spirit et Opportunity, ont confirmé la présence des deux sulfates identifiés lors des missions Viking[15].

Recherche de vie[modifier | modifier le code]

Viking devait réaliser des expériences biologiques dont la finalité était de rechercher la vie sur Mars. Les trois systèmes utilisés pour les expérimentations pesaient 15,5 kg: on trouvait le système d'expérience pyrolitique (PR), le système d'expérience étiquetée, et le système d'expérience à base d'échange de gaz (GEX). En plus des instruments d'expérimentation biologiques, Viking transportait également un Chromatographe de Gaz et un Spectromètre de Masse (GCMS) qui était capable de mesurer la composition et l'abondance d'éléments organiques dans le sol martien[16].

Les résultats furent surprenants et considérés comme intéressants. Le GCMS donna un résultat négatif, tout comme le PR, et le GEX, mais le dispositif d'expérimentation par échantillon étiqueté (LR) donna un résulta positif[17]. La scientifique de la mission Viking Patricia Straat déclara d'ailleurs sur ce sujet en 2009: "Notre [LR] expérience fut une réponse définitive sur la question de la vie, mais de nombreuses personnes affirmèrent que ses résultats n'étaient que des faux positifs pour diverses raisons[18]". La plupart des scientifiques considèrent que les données positives étaient en fait le fruit de réactions chimiques et non organiques du sol. Néanmoins, cet point de vue pourrait changer avec la découverte récente de glace près de la surface dans la zone d'atterrissage des Viking.

Aucun composé organique chimique ne fut trouvé dans le sol. Néanmoins, on sait maintenant que l'exploration des zones sèches de l'Antarctique n'a pas permis de détecter des organismes, alors que l'on sait qu'il en existe pourtant dans les rochers. Viking aurait donc très bien pu mener ses expériences au mauvais endroit[19]. Ainsi les peroxides qui peuvent oxyder les composés chimiques organiques[20]. Récemment le vaisseau Phoenix a découvert des perchlorates dans le sol martien. Le perchlorate est un oxydant puissant et il pourrait être responsable de la destruction de la vie organique sur la surface martienne. Il est très probable que s'il existe une forme de vie carbonée à la surface de Mars, elle ne se trouvera pas sur la surface du sol.

Références[modifier | modifier le code]

  1. NASA SP-441: VIKING ORBITER VIEWS OF MARS - Viking 2
  2. Voir notamment ce reprint qui décrit les orbites extrait du Journal of Spacecraft and Rockets
  3. Description de la prise de vue Viking Orbiter 413B83 de Viking 2
  4. Article du Lunary and Planetary Institue
  5. Jean-Rene Roy, L' Astronomie et Son Histoire, PUQ,‎ 1982, p. 557
  6. Martian Mileage Guide sur le site de la Nasa
  7. Etat des sondes martiennes sur Space Faqs
  8. NASA SP-441: VIKING ORBITER VIEWS OF MARS, The viking Mission
  9. communiqué sur Space.com
  10. (en) NASA, « On Mars: Exploration of the Red Planet. 1958-1978 The Colors of Mars », sur NASA Headquarters,‎ {?} (consulté le 9 janvier 2010), p. 380-381
  11. Mutch, T. et al. 1976. The Surface of Mars: The View from the Viking 2 Lander. Science: 194. 1277-1283.
  12. Hartmann, W. 2003. A Traveler's Guide to Mars. Workman Publishing. NY NY.
  13. Arvidson, RA Binder, et K. Jones. 1976. La surface de Mars. Scientific American: 238. 76-89.
  14. Clark, B. et al. 1976. Inorganic Analysis of Martian Samples at the Viking Landing Sites. Science: 194. 1283-1288.
  15. Communiqué de la Nasa
  16. http://www.msss.com/http/ps/life/life.html
  17. http://www.spacedaily.com/news/mars-life-00g.html
  18. http://dsc.discovery.com/news/2009/09/28/viking-lander-mars.html
  19. Friedmann, E. 1982. Endolithic Microorganisms in the Antarctic Cold Desert. Science: 215. 1045–1052.
  20. Hartmann, W. 2003. A Traveler's Guide to Mars. Workman Publishing. NY NY.

Notes[modifier | modifier le code]

  1. Informations sur ce site sur les publications du JPL
  2. Le module de Viking 1 s'intitule désormais le Thomas Mutch Memorial Station

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • (en) Paolo Ulivi et David M Harland, Robotic Exploration of the Solar System Part 1 The Golden Age 1957-1982, Springer Praxis,‎ 2007 (ISBN 978-0-387-49326-8)

Source[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]