Martian Moons Explorer

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Martian Moons Exploration
Sonde spatiale
Description de cette image, également commentée ci-après
Données générales
Organisation Drapeau du Japon JAXA (principal)
Drapeau : France CNES et Drapeau : Allemagne DLR (astromobile)
Domaine Étude de Phobos
Type de mission Retour d'échantillons
Statut Projet à l'étude
Autres noms MMX
Lancement vers 2024
Lanceur H3
Identifiant COSPAR [1]
Site mmx.isas.jaxa.jp
Principaux jalons
septembre 2024 Lancement
aout 2025 Arrivée dans système martien
aout 2028 Départ du système martien
juillet 2029 Retour sur Terre
Caractéristiques techniques
Masse au lancement environ 3 tonnes
Principaux instruments
WAM Caméra grand angle
NIRS Spectromètre proche infrarouge
LIDAR Altimètre
NGRS/MEGANE Spectromètre gamma et neutron
MSA Spectromètre de masse
TL Caméra à téléobjectif
CMDM Détecteur de poussière

Martian Moons Exploration (en abrégé MMX) est un projet de mission spatiale japonaise en cours d'étude dont l'objectif principal est de ramener sur Terre un échantillon de sol de Phobos, un des deux satellites naturels de Mars. La mission doit être lancée en 2024 avec un retour de l'échantillon sur Terre vers 2029.

Une astromobile, fournie par les agences spatiales française et allemande, doit par ailleurs se poser sur un des deux satellites de Mars, Déimos ou Phobos, dans le cadre de cette mission.

Contexte[modifier | modifier le code]

Le mystère des origines de Phobos et Deimos[modifier | modifier le code]

La genèse des deux satellites de la planète Mars - Phobos et Deimos - reste en 2016 mystérieuse. Deux scénarios coexistent :

  • les deux satellites sont des astéroïdes qui ont été capturés par la gravité martienne au début de l'histoire du système solaire. Le spectre électromagnétique de la surface des satellites (reflétant la composition de celle-ci) proche de celui des astéroïdes de type C et D ainsi que la faible densité de ces deux corps vont dans le sens de cette hypothèse ;
  • ces satellites se sont formés sur place à partir des débris créés par l'impact d'un corps de grande taille à la surface de Mars. La très faible inclinaison et excentricité des orbites des deux satellites militent pour cette interprétation[1].

Chacun de ces scénarios soulèvent des questions dont les réponses permettraient d'améliorer notre compréhension du mode de distribution et de transport des matériaux aux limites du système solaire interne ainsi que de la formation des planètes[1] :

  • si les satellites sont des astéroïdes capturés, comment les matériaux formant Mars ont été transportés au début de l'histoire du système solaire ?
  • si les satellites se sont formés sur place, quelle est la nature de l'impact géant et quelle influence a eu cet impact sur les débuts de l'évolution de Mars ?
  • est-ce que Deimos a les mêmes origines que Phobos ?

Développement du projet MMX[modifier | modifier le code]

Pour répondre à cette question le projet MMX est entré dans une phase d'étude de faisabilité en 2016 qui s'est achevé en 2017. Le budget annoncé est 300 millions $. Les universités de Tokyo, Hokkaïdo et de Kobé sont impliquées dans le programme de recherche associé à la mission. L'agence spatiale française, le CNES, participe à cette étude[2]. En novembre 2017 l'agence spatiale civile américaine, la NASA, a décidé de contribuer dans le cadre de son programme Discovery en fournissant l'instrument MEGANE (lunettes en japonais), un spectrographe gamma et neutrons qui doit permettre d'identifier les éléments chimiques présents à la surface de Phobos. L'instrument est développé par Applied Physics Laboratory de l'université Johns Hopkins[3].

En avril 2017, le CNES et la JAXA signent un accord de collaboration. L'instrument scientifique développé avec le CNES sera un spectromètre proche infrarouge (NIRS), une caméra infrarouge haute résolution combinée à un spectromètre qui analysera la composition de la roche : "MacrOmega ", La capacité de MacrOmega d'étudier les roches des lunes martiennes sur des échelles de quelques dixièmes de mètre permettra à la fois de découvrir la composition de la lune et de fournir le meilleur emplacement possible pour que le vaisseau spatial MMX se pose et recueille un échantillon à retourner sur Terre. Le CNES étudiera également la possibilité de construire un rover ou une trémie pour explorer la surface de Phobos à l'échelle microscopique[4],[5].

Le 3 octobre 2018, en marge de la conférence de presse du 69ème IAC (International Astronautical Congress) à Brême, une déclaration commune est signée entre Jean-Yves Le Gall, Président du CNES, Pascale Ehrenfreund, Présidente du DLR et Hiroshi Yamakawa, Président de la JAXA, concernant la coopération franco-allemande pour la conception du rover qui partira avec la mission MMX[6].

Objectifs scientifiques[modifier | modifier le code]

La mission MMX porte sur les lunes de Mars. Les objectifs scientifiques sont les suivants[1] :

  • déterminer l'origine des satellites Phobos et Deimos notamment en ramenant sur Terre un échantillon représentant au moins 10 grammes (plus de 1000 grains) du sol de Phobos prélevé à une profondeur d'au moins 2 cm sous la surface ;
  • comprendre les processus à l’œuvre dans l'environnement immédiat de Mars. Dans quelle mesure les satellites de Mars ont évolué différemment des astéroïdes standard ? Quelles répercussions les évolutions de la surface et de l'atmosphère de Mars ont-elles eu sur cet environnement ?
  • étudier la distribution temporelle et spatiale des tempêtes de poussière, des nuages de glace et de la vapeur d'eau sur Mars.

Caractéristiques techniques[modifier | modifier le code]

La sonde spatiale aurait une masse de 3 tonnes et serait composée de 3 modules[1] :

  • un module de propulsion d'une masse de 1,8 tonne dans une configuration reposant sur une propulsion à ergols liquides. Une propulsion mixte (moteurs ioniques/propulsion à ergols liquides) est également étudiée ;
  • un module d'exploration de 150 kg doté d'un bras robotique ;
  • un module de 1050 kg chargé de ramener l'échantillon de sol.

Instrumentation scientifique[modifier | modifier le code]

La charge utile pourrait comprendre les instruments scientifiques suivants[1] :

Déroulement de la mission[modifier | modifier le code]

Selon le scénario en vigueur en avril 2017, la mission projetée serait lancée vers 2024 par le nouveau lanceur japonais H3 en cours de développement. MMX doit se placer sur une orbite martienne en aout 2025. Durant 34 mois la mission restera sur une orbite quasi stationnaire par rapport aux satellites de Mars. Elle effectuera une cartographie minéralogique (en particulier des minéraux hydratés) et une étude géologique complète de Phobos et partielle de Deimos. Des mesures seront effectuées pour déterminer la structure interne en particulier la présence de glaces. Elle doit se poser sur la surface de Phobos à deux reprises pour y prélever des échantillons puis survoler Deimos. La capsule d'échantillon entamerait son voyage de retour en aout 2028 avec une arrivée sur Terre planifiée en juillet 2029[2].

Notes et références[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]