Wikipédia:Sélection/Mars

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Valles Marineris

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Valles Marineris est un vaste système de canyons situé à proximité de l'équateur de la planète Mars entre le renflement de Tharsis — notamment Syria Planum et Noctis Labyrinthus — à l'ouest, et Margaritifer Terra à l'est, dans les quadrangles de Phoenicis Lacus, de Coprates et de Margaritifer Sinus. Centré par 13,7º S et 300,8º E et s'étendant sur 3 770 km, son plancher se situe couramment à 5 km sous le niveau de référence martien tandis que les plateaux qu'il traverse ont une altitude dépassant par endroits 5 km au-dessus du niveau de référence martien, ce qui conduit à des dénivelés généralement voisins de 10 000 m. Il s'agirait d'un énorme fossé d'effondrement élargi par l'érosion jusqu'à atteindre localement une largeur de 600 km. En l'état actuel de nos connaissances, ce serait la plus importante structure de ce type dans le Système solaire.

Exploration de la planète Mars

Timbre soviétique montrant la sonde Mars 2.

L’exploration de la planète Mars a tenu, et tient encore, une place importante dans les programmes d’exploration spatiale des États-Unis, de la Russie (et avant elle, de l’URSS), de l’Union européenne et du Japon. Depuis le début des années 1960, près de quarante sondes, orbiteurs et atterrisseurs, ont été envoyées vers Mars, faisant d’elle la planète la mieux connue après la Terre. L’objectif de ces missions est de recueillir les données permettant de comprendre son histoire et de répondre à la question de la vie sur Mars. En outre, grâce à la planétologie comparée, ces informations apportent souvent des réponses capitales sur le passé, le présent et le futur de notre planète.

L’exploration d’une planète se fait en plusieurs étapes de difficulté croissante. Dans un premier temps, on cherche à survoler la planète pour prendre des clichés détaillés de sa surface. Ensuite, l’objectif est de placer une sonde en orbite afin d’étudier plus précisément sa surface et son atmosphère. La troisième étape consiste à poser un module d’atterrissage pour effectuer des études in situ. Les deux dernières étapes sont des missions de retour d’échantillon et d’exploration humaine. Dans le cas de Mars, le survol et la mise en orbite furent réalisées pour la première fois par les sondes Mariner 4 et Mariner 9 dans la deuxième moitié des années 1960. Mars 3 sera le premier atterrisseur à se poser à la surface de la « planète rouge » au début des années 1970. Aucune mission de retour d’échantillon n’a encore été réalisée.

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Mars Exploration Rover

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Mars Exploration Rover (MER) est une mission double de la NASA lancée en 2003 et composée de deux robots mobiles ayant pour objectif d'étudier la géologie de la planète Mars et en particulier le rôle joué par l'eau dans l'histoire de la planète. Les deux robots ont été lancés au début de l'été 2003 et se sont posés en janvier 2004 sur deux sites martiens susceptibles d'avoir conservé des traces de l'action de l'eau dans leur sol. Chaque rover ou astromobile a alors entamé un périple en utilisant une batterie d'instruments embarqués pour analyser les roches les plus intéressantes. Spirit a atterri dans le cratère Gusev tandis que Opportunity s'est posé le 24 janvier 2004 sur Meridiani Planum.

Les rovers ont découvert plusieurs formations rocheuses qui résultent probablement de l'action de l'eau dans le passé : billes d'hématite grise et silicates. Les robots ont également permis d'étudier les phénomènes météorologiques, d'observer des nuages et de caractériser les propriétés des couches de l'atmosphère martienne. Les deux véhicules MER conçus et gérés par le Jet Propulsion Laboratory ont largement dépassé les objectifs qui leur étaient fixés : parcourir 600 mètres et rester opérationnel durant 90 jours martiens. Spirit, désormais bloqué par le sable, a pu parcourir 7,7 kilomètres et a transmis ses dernières données scientifiques le 22 mars 2010 tandis qu'Opportunity, toujours opérationnel après avoir progressé en juin 2010 de plus de 21 kilomètres, se dirige vers le cratère Endeavour.

Mars Science Laboratory

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Mars Science Laboratory (MSL) est une mission d'exploration de la planète Mars à l'aide d'un astromobile (rover) développée par le centre JPL de l'agence spatiale américaine de la NASA. La sonde spatiale doit être lancée en par une fusée Atlas V qui déposera le véhicule sur planète Mars en août 2012. Au cours de sa mission le rover, baptisé Curiosity va rechercher des traces de vie, analyser la composition minéralogique, étudier la géologie de la zone explorée et collecter des données sur la météorologie et l'environnement radiatif de la planète. La durée de la mission est initialement fixée à deux années terrestres et le rover est conçu pour parcourir 20 km.

Curiosity est cinq fois plus lourd que ses prédécesseurs, les rovers MER, ce qui lui permet d'emporter 85 kg de matériel scientifique dont un mini laboratoire permettant d'analyser les composants organiques et minéraux et un système d'analyse à distance de la composition des roches reposant sur l'action d'un laser. Le laboratoire embarqué est alimenté par un système sophistiqué de prélèvement et de conditionnement d'échantillon comprenant une foreuse. Pour répondre aux besoins accrus d'énergie et s'affranchir des contraintes de l'hiver martien, le rover utilise un générateur thermoélectrique à radioisotope qui remplace les panneaux solaires utilisés dans les précédentes missions de ce type.

Mars Reconnaissance Orbiter

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Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) est une sonde spatiale américaine de la NASA en orbite autour de Mars. Elle a été lancée le 12 aout 2005 par une fusée Atlas V-401 depuis la base de lancement de Cape Canaveral et s'est insérée en orbite martienne le 10 mars 2006. La sonde a modifié durant les 5 mois suivants son orbite en utilisant la technique de l'aérofreinage pour parvenir à se placer sur une orbite basse circulaire.

L'objectif principal de la mission MRO est de cartographier la surface de Mars. L'orbiteur de grande taille (plus de 2 tonnes avec les ergols) dispose pour remplir cet objectif du télescope HIRISE permettant d'obtenir des images avec une résolution de 20 à 30 cm. Cet instrument est complété par un spectromètre et un radiomètre fonctionnant en lumière visible et infrarouge ainsi que par un radar qui permettent de déterminer la composition minéralogique du sol, sa géologie ainsi que de rechercher l'eau piégée sous forme de glace. Enfin MRO est équipé d'un système de télécommunications qui doit lui permettre de transférer des volumes de données très importants vers la Terre et de jouer le rôle de relais pour les données collectées par les atterrisseurs et rovers posés à la surface de Mars tels que Mars Science Laboratory. En arrivant en orbite autour de Mars, MRO prend la suite de Mars Global Surveyor et devient le quatrième satellite artificiel opérationnel en orbite autour de la planète rouge. Les instruments de MRO ont permis notamment d'estimer le volume de la calotte polaire de Mars, de détecter de la glace dans des cratères situés à une latitude relativement basse, d'observer des avalanches et de détecter plusieurs types de minéraux. La mission initiale qui s'achevait en décembre 2008 a été prolongée jusqu'en 2015.

Mars Pathfinder

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La mission Mars Pathfinder fut lancée le 4 décembre 1996 par la NASA grâce à une fusée Delta II, un mois après l'orbiteur Mars Global Surveyor. Après un voyage interplanétaire de sept mois, la mission se posa sur Mars, à Ares Vallis, dans la région de Chryse Planitia (à l'endroit même où la sonde Viking 1 n'a pu se poser en son temps), le jour de la fête nationale américaine (le 4 juillet 1997). Durant son voyage, la sonde a effectué quatre corrections de trajectoire (le 10 janvier, le 3 février, le 6 mai et le 25 juin). L'atterrisseur (en anglais lander), une fois à la surface, embarquait un petit robot, appelé Rocky ou Sojourner (du nom d'une célèbre abolitionniste américaine, défenseure des droits de la femme, Sojourner Truth), qui déambula librement à la surface de la planète rouge.

À la fin des années 1990, cette mission marque le grand retour de la NASA sur la planète rouge, après les missions Viking de 1976. Ce fut aussi la première fois qu'un robot mobile déambula sur une autre planète que la Terre (si on ne compte pas le Lunokhod 1 et le Lunokhod 2, rovers soviétiques envoyés sur la Lune en 1970 et en 1973).

Cette mission fut un succès total pour la NASA, notamment parce qu'elle a été un moyen de valider des démonstrations technologiques qui n'avaient jamais été utilisées (exploiter des coussins gonflables, dits « airbags », pour se poser était une première, d'autres rovers ont d'ailleurs réutilisé ce système par la suite, notamment les robots de la mission Mars Exploration Rover). Mars Pathfinder est aussi remarquable au vu de son coût très bas par rapport à d'autres missions spatiales robotisées. L'atterrissage est aussi une prouesse, car deux tiers des vaisseaux envoyés vers la planète Mars n'ont jamais atteint leur objectif final (se reporter aux missions Mars Climate Orbiter ou Mars Polar Lander).

Hellas Planitia

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Hellas Planitia est un bassin d'impact d'environ 2 200 km de diamètre et 9 500 m de profondeur situé dans l'hémisphère sud de la planète Mars et centré par 42,7° S et 70,0° E dans les quadrangles d'Iapygia, de Noachis et d'Hellas. Il s'agit de la plus grande structure d'impact encore visible sur la planète, les suivantes par taille décroissante étant Argyre Planitia et Isidis Planitia. Sa formation serait contemporaine de celle de ces deux autres structures, et remonterait à la fin du Noachien, peut-être en relation avec l'hypothétique « grand bombardement tardif » (LHB en anglais) daté, d'après les échantillons lunaires, entre 4,1 et 3,8 milliards d'années avant le présent, serait un bassin d'impact bien plus grand qu'Hellas, mais la réalité d'une telle structure, qui serait la plus vaste du système solaire, demeure encore à être confirmée.

Le bassin d'Hellas Planitia est particulièrement bien visible depuis la Terre comme une région uniformément claire en raison de l'albédo élevé des poussières en permanence soulevées par les vents de la région. Ce fut l'une des premières formations identifiées à la surface de la planète rouge, nommée dès 1867 « Terre de Lockyer » par l'astronome anglais Richard Proctor qui l'observa à l'aide d'une lunette de 16 cm, avant que Giovanni Schiaparelli ne la baptise « Terre de Grèce » à l'issue de ses observations lors de l'opposition de 1877, d'où le nom Hellas — Ἑλλάς en grec ancien. L'ancien et très gros volcan bouclier d'Alba Patera se situe exactement aux antipodes d'Hellas Planitia, ce qui suggère une possible relation entre ces deux structures d'âge voisin.

Olympus Mons

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Olympus Mons, nom latin pour « Mont Olympe », est un volcan bouclier de la planète Mars situé par 18,4° N et 226° E, dans les quadrangles d'Amazonis et de Tharsis. C'est le plus haut relief connu du système solaire, culminant à 21 229 m au-dessus du niveau de référence martien; des altitudes supérieures sont encore très souvent publiées, même récemment sur des sites institutionnels américains tels ceux de la NASA, mais relèvent d'estimations du XXe siècle antérieures aux mesures de l'altimètre laser de Mars Global Surveyor (MOLA) et fondées sur un niveau de référence des altitudes martiennes alors inférieur de 4 à 6 km.

Olympus Mons s'élève à 22,5 km en moyenne au-dessus des plaines environnantes, dont l'altitude est inférieure au niveau de référence. Depuis la fin du XIXe siècle, cette gigantesque formation était connue des astronomes comme une particularité à fort albédo avant que les sondes spatiales ne révèlent sa nature montagneuse. Son premier nom, Nix Olympica, en français « Neiges de l'Olympe », lui a été donné par l'astronome italien Giovanni Schiaparelli.

Il se trouve sur la bordure nord-ouest du renflement de Tharsis, immense soulèvement de la surface martienne, centré sur Noctis Labyrinthus et Syria Planum, dont l'extension occidentale concentre une douzaine de volcans majeurs. Parmi eux, l'alignement de trois grands volcans boucliersArsia Mons, Pavonis Mons et Ascraeus Mons — constitue l'ensemble de Tharsis Montes, prolongé au nord-est par le groupe d'Uranius. Les environs immédiats d'Olympus Mons, qui se fondent dans la plaine d'Amazonis Planitia, sont situés environ 1 500 m sous le niveau de référence martien.