MISSION CURIOSITY, LE GRAND DÉFI SUR MARS
Mission Curiosity, le grand défi sur Mars, est un documentaire (0h52) qui revient sur l'histoire du robot rover le plus sophistiqué jamais envoyé sur la planète rouge en quête de vie, de son départ de la Terre à l'amarsissage dans le cratère de Gale à dix kilomètres du mont Sharp le 6 août 2012, dont le périple a fait faire un pas de géant à la recherche scientifique, laissant entrevoir désormais de futures missions habitées.
Le 26 novembre 2011, nous assistions au décollage de Curiosity, qui partait pour un voyage de plus de 570 millions de kilomètres dans l’espace. L'envoi sur la planète rouge du dernier rover de la NASA a nécessité un nombre incalculable de manœuvres. Parachuté dans l’atmosphère martienne à une vitesse deux fois supérieure à celle du son, le robot s’est doucement posé à la surface de la planète grâce à une “grue volante”. Ce système unique avait été testé, mais les concepteurs de Curiosity, et le reste du monde, retenaient leur souffle en attendant de voir s’il fonctionnerait comme prévu.
Dans la lignée de ses prédécesseurs, Mars Odyssey, Mars Express, Mars Reconnaissance et l’infatigable Mars Opportunity, Curiosity a déjà fait avancer la recherche de signes de vie sur Mars.
Curiosity dispose de deux ordinateurs identiques, dotés d'une protection spéciale contre les radiations, qui sont intenses sur Mars. Le rover dispose d'un double système de communications. Le premier, à très bas débit, communique directement avec la Terre. Le second, à plus haut débit, communique par l'intermédiaire de Mars Reconnaissance Orbiter et Mars Odyssey, qui sont en orbite autour de Mars. Curiosity peut envoyer 225 kbit par jour de données vers la Terre. Le délai de transmission des signaux, compte tenu de la distance entre Mars et la Terre, est de 4 à 20 minutes.
Tourné au sein de l’impressionnante équipe de scientifiques et d’ingénieurs qui a piloté cette odyssée, ce film révèle les étapes majeures qui ont conduit à l'amarsissage du vaisseau et détaille les particularités du robot explorateur. Il dresse aussi le bilan des quarante ans d’épopée technologique qui ont poussé toujours plus loin l’exploration de Mars, offrant une vision nouvelle et dynamique de nos connaissances sur la planète rouge, et des questions qu’elle continue de soulever, c'est-à-dire, comment définit-on la vie ? Comment commence-t-elle et de quoi a-t-elle besoin pour subsister, ainsi que l'incontournable sommes-nous seuls dans l’Univers ?
La tension est donc à son comble le 6 août 2012, lorsque, après huit mois et dix jours de trajet dans l'espace, le vaisseau parti de Cap Canaveral le 26 novembre 2011 pénètre dans l'atmosphère raréfiée de Mars à 21.000 kilomètres/ heure. Quand sa vitesse tombera à 1.600 km/h, un énorme parachute longuement testé en soufflerie doit se déployer pour le ralentir encore plus. La procédure d'amarsissage proprement dite se déclenchera alors, des rétrofusées s'actionneront jusqu'à immobiliser un étage du vaisseau à une vingtaine de mètres du sol, et le rover sera déposé au bout de câbles de Nylon. La manoeuvre, complexe, dure sept minutes. Le succès de l'opération repose sur une synchronisation parfaite.
L'interrogation, à savoir si nous sommes seuls dans l'Univers, est pour beaucoup de scientifiques la grande question. Au Jet Propulsion Laboratory, l'entreprise chargée de la construction et de la supervision des vols non habités de la Nasa, elle hante 5.000 personnes. Au fil des ans, le JPL a envoyé des missions inhabitées vers toutes les planètes. Explorer, Mariner, Pioneer, Magellan, Galileo, des noms qui nous sont familiers. C'est au pied des montagnes San Gabriel, au nord de Los Angeles, que ces projets fabuleux ont pris naissance.
Mars est aujourd'hui une destination incontournable. Cette planète fut probablement, dans sa jeunesse, une soeur jumelle de la Terre. Avant de devenir un désert glacial aux températures avoisinant - 50 °C, des rivières ont coulé sur Mars, y laissant leur empreinte. En 2008, une sonde a confirmé l'existence d'assez de glace pour recouvrir la planète de 10 mètres d'eau en cas de réchauffement. Des chercheurs ont identifié ce qui pourrait bien être des traces humides à sa surface. De l'eau liquide et de l'énergie solaire, deux des conditions nécessaires à la vie. Il ne manque plus que le troisième élément, les particules organiques...
Une des particularités des programmes spatiaux est d'être des entreprises de longue haleine. Dix années de recherche et d'expérimentation rigoureuses ont été nécessaires pour mettre au point le robot mobile Curiosity. L'objectif est de le déposer en douceur sur une planète située à 250 millions de kilomètres de la Terre, afin qu'il perce ses secrets et détermine notamment si elle a connu des formes de vie.
Ce rover est un monstre de technologie. Il dispose d'un arsenal à faire pâlir d'envie tous les géologues. Une foreuse, un rayon laser chargé de pulvériser de minuscules portions de sol, un laboratoire embarqué permettant l'analyse des échantillons de roche. L'engin est bardé de caméras de navigation, son bras articulé est un chef-d'oeuvre d'ingénierie, plusieurs antennes de forte puissance lui permettent de communiquer directement avec la Terre, ses roues et ses suspensions sont d'une résistance exceptionnelle, et il dispose de deux ans d'autonomie grâce à ses batteries au plutonium. De la taille d'une petite voiture, il se déplace en moyenne à 30 km/h, peut gravir des pentes de 45 ° et pratiquer des milliers d'analyses.
Aussi, l'examen de l'atmosphère martienne par le rover Curiosity confirme que certaines météorites tombées sur Terre proviennent bien de la planète rouge. Une nouvelle mesure clé de l’argon, gaz inerte présent dans l'atmosphère de Mars, effectuée par le laboratoire de Curiosity, donne la preuve la plus définitive de l'origine martienne de ces météorites, tout en fournissant un moyen d'écarter l’origine martienne des autres météorites. La nouvelle mesure est un comptage à haute précision de deux formes d'argon, 36 et 38, réalisée par SAM, pour Sample Analysis at Mars, qui est le laboratoire embarqué dans le rover Curiosity.
Ces isotopes, formes plus légères et plus lourdes de l'argon, existent naturellement dans le Système solaire. Sur Mars, le ratio normal argon léger / argon lourd est faussé parce qu’une grande partie de l’atmosphère originale de cette planète a été perdue dans l'espace. La forme la plus légère de l'argon a été davantage perdue car elle monte au sommet de l'atmosphère plus facilement et demande moins d'énergie pour s'échapper. Cela a laissé l'atmosphère martienne relativement enrichie en isotope lourd, l'argon 38.
Les années d'analyses effectuées par les scientifiques terrestres sur les bulles de gaz piégées à l'intérieur de météorites martiennes avaient déjà réduit le ratio de l’argon martien à une fourchette de 3,6 à 4,5, c’est-à-dire 3,6 à 4,5 atomes d'argon 36 pour chaque atome d’argon 38. Les mesures des sondes Viking effectuées dans les années 1970 avaient placé le rapport atmosphérique martien dans la fourchette de quatre à sept. La nouvelle mesure directe de SAM effectuée sur Mars fixe maintenant le ratio correct à 4,2.
"Nous l’avons vraiment épinglé", déclare Sushil Atreya de l'Université du Michigan, auteur principal d'une étude faisant état de cette découverte dans la revue Geophysical Research Letters. "Cette lecture directe, sur Mars, règle le cas de toutes les météorites martiennes". Une raison pour laquelle les scientifiques étaient si intéressés par le ratio des isotopes de l’argon dans les météorites martiennes, c'est qu'il était, avant Curiosity, le meilleur indicateur pour mesurer combien Mars avait perdu d'atmosphère depuis l’époque humide et chaude de la planète, il y a des milliards d'années.
Comprendre les pertes atmosphériques de Mars doit permettre aux scientifiques de mieux comprendre comment elle s’est transformée d'une planète jadis riche en eau, comme la nôtre, en un monde aujourd’hui plus sec, plus froid et moins hospitalier. Si Mars avait retenu toute son atmosphère et son argon d’origine, son ratio d’argon 36/38 serait le même que celui du Soleil et de Jupiter. Ces corps génèrent une telle force de gravité que les isotopes ne peuvent pas s’échapper préférentiellement. Alors que l'argon ne représente qu'une infime partie du gaz martien perdu dans l'espace, il présente la particularité d’être un gaz noble, inerte, ne réagissant pas avec d'autres éléments, et qui est donc un traceur de l'histoire de l'atmosphère martienne.
Comme le dit le professeur Sushil Atreya : "D'autres isotopes mesurés par SAM permette de constater également la perte d’atmosphère, mais aucun aussi directement que ceux de l'argon. C’est la signature la plus claire des pertes atmosphériques parce que ce gaz est chimiquement inerte et n'interagit ni avec la surface, ni avec l'intérieur de Mars. C'était une des mesures essentielles que nous voulions réaliser avec SAM". Les mesures effectuées par Curiosity n’évaluent pas directement le taux actuel d’échappement atmosphérique, mais la nouvelle mission de la NASA dans l’environnement martien, MAVEN, pour Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission, est précisément conçue pour le faire.
Les succès de Curiosity, comme son amarsissage spectaculaire et ensuite ses résultats scientifiques, ouvrent la voie à plus d'explorations, dont l'envoi d'astronautes sur un astéroïde, dans un premier temps, et bien-sûr sur Mars, selon le patron de la NASA, Charles Bolden.
La NASA enverra une autre sonde en 2020, Curiosity 2, équipée d'instruments capables de détecter des traces de vie passée et actuelle, d'après l'astrobiologiste Michael Meyer. Cependant, le robot euro-russe, Exomars, pourrait, dès 2018, confirmer la présence de vie martienne passée ou présente avec ses instruments qui seront aussi dédiés à cette recherche.
- Voir aussi :
NASA - Objectif : Mission humaine vers Mars
VIVRE DANS L'ESPACE - MARS, PLANÈTE CONVOITÉE
DE L'EAU SUR MARS - Superscience
PANORAMA INTERACTIF DE MARS PAR LE ROVER CURIOSITY
ANIMATION DE LA MISSION MARS CURIOSITY ROVER