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Perseverance a atterri avec succès

Le successeur de Curiosity

Le plus grand et le plus avancé des rovers que la NASA a été envoyés vers un autre monde , Mars

Ce jeudi, après un voyage de 203 jours et une traversée de 472 millions de kilomètres. La confirmation de l’atterrissage réussi a été annoncée au centre de contrôle de la mission du Jet Propulsion Laboratory de la NASA, en Californie du Sud, à 15h55.

Dotée d’une technologie révolutionnaire, la mission Mars 2020 a été lancée le 30 juillet 2020 depuis la station spatiale de Cape Canaveral en Floride. La mission Perseverance rover marque une première étape ambitieuse dans l’effort de collecte d’échantillons de Mars et de leur retour sur Terre.

« Cet atterrissage est l’un de ces moments charnières pour la NASA, les États-Unis et l’exploration spatiale mondiale quand nous savons que nous sommes sur le point de faire des découvertes et de tailler nos crayons, pour ainsi dire, pour réécrire les manuels scolaires », a déclaré l’administrateur par intérim de la NASA, Steve Jurczyk.

« La mission Mars 2020 avec Persévérance incarne l’esprit de persévérance de notre nation, même dans les situations les plus difficiles, en inspirant et en faisant progresser la science et l’exploration. La mission elle-même personnifie l’idéal humain de persévérer vers le futur et nous aidera à nous préparer à l’exploration humaine de la planète rouge ».

De la taille d’une voiture, le robot géologue et astrobiologiste de 1 026 kg subira plusieurs semaines de tests avant d’entamer ses deux années d’investigation scientifique du cratère Jezero de Mars. Alors que le rover étudiera la roche et les sédiments de l’ancien lit du lac et du delta de la rivière Jezero pour caractériser la géologie et le climat passé de la région, une partie fondamentale de sa mission est l’astrobiologie, y compris la recherche de signes d’une vie microbienne ancienne.

À cette fin, la campagne Mars Sample Return, planifiée par la NASA et l’ESA (Agence spatiale européenne), permettra aux scientifiques sur Terre d’étudier les échantillons recueillis par Persévérance pour rechercher des signes définitifs de vie passée à l’aide d’instruments trop grands et trop complexes pour être envoyés sur la planète rouge.

« En raison des événements passionnants d’aujourd’hui, les premiers échantillons vierges provenant d’endroits soigneusement documentés sur une autre planète sont un pas de plus vers leur retour sur Terre », a déclaré Thomas Zurbuchen, administrateur associé pour la science à la NASA.

« La persévérance est la première étape pour ramener de la roche et de la régolite de Mars. Nous ne savons pas ce que ces échantillons vierges de Mars nous diront. Mais ce qu’ils pourraient nous dire est monumental – y compris que la vie a pu autrefois exister au-delà de la Terre ».

Large de 45 kilomètres, le cratère Jezero se trouve à l’extrémité ouest d’Isidis Planitia, un bassin d’impact géant juste au nord de l’équateur martien. Les scientifiques ont déterminé qu’il y a 3,5 milliards d’années, le cratère avait son propre delta de rivière et était rempli d’eau.

Le système électrique qui fournit l’électricité et la chaleur nécessaires à la persévérance dans l’exploration du cratère de Jezero est un générateur thermoélectrique radio-isotopique multi-mission, ou MMRTG. Le ministère américain de l’énergie (DOE) l’a fourni à la NASA dans le cadre d’un partenariat en cours pour développer des systèmes d’alimentation électrique pour des applications spatiales civiles.

Équipé de sept instruments scientifiques de base, du plus grand nombre de caméras jamais envoyées sur Mars et de son système de mise en cache d’échantillons d’une complexité exquise, le premier du genre envoyé dans l’espace. Persévérance parcourra la région de Jezero à la recherche de restes fossilisés d’une vie martienne microscopique ancienne, en prélevant des échantillons en cours de route.

« Persévérance est le robot géologue le plus sophistiqué jamais réalisé, mais vérifier l’existence d’une vie microscopique porte un énorme fardeau de preuve », a déclaré Lori Glaze, directrice de la division des sciences planétaires de la NASA. « Nous apprendrons beaucoup avec les grands instruments que nous avons à bord du rover, mais il se peut très bien que les laboratoires et les instruments bien plus performants de retour sur Terre nous disent si nos échantillons contiennent des preuves que Mars a abrité de la vie par le passé ».

Ouvrir la voie aux missions humaines

« Atterrir sur Mars est toujours une tâche incroyablement difficile et nous sommes fiers de continuer à bâtir sur nos succès passés », a déclaré le directeur du JPL, Michael Watkins. « Mais, tandis que Persévérance fait avancer ce succès, ce rover trace également sa propre voie et ose de nouveaux défis dans la mission de surface de Mars. Nous avons construit le rover non seulement pour atterrir, mais aussi pour trouver et collecter les meilleurs échantillons scientifiques en vue de leur retour sur Terre. Son système d’échantillonnage incroyablement complexe et son autonomie permettent non seulement de mener à bien cette mission, mais ils préparent également le terrain pour de futures missions robotisées et avec équipage ».

La suite de capteurs MEDLI2 (Mars Entry, Descent, and Landing Instrumentation 2) a recueilli des données sur l’atmosphère de Mars pendant l’entrée, et le système de navigation relatif au terrain a guidé de manière autonome l’engin spatial pendant la descente finale. Les données de ces deux systèmes devraient aider les futures missions humaines à se poser sur d’autres mondes de manière plus sûre et avec des charges utiles plus importantes.

À la surface de Mars, les instruments scientifiques de Perseverance auront l’occasion de briller scientifiquement. Mastcam-Z est une paire de caméras scientifiques zoomables installées sur le mât de télédétection, ou tête, de Perseverance, qui crée des panoramas 3D couleur haute résolution du paysage martien.

Également située sur le mât, la SuperCam de fabrication française, utilise un laser pulsé pour étudier la chimie des roches et des sédiments et possède son propre microphone pour aider les scientifiques à mieux comprendre les propriétés des roches, notamment leur dureté.

Situés sur une tourelle à l’extrémité du bras robotique du rover, l’instrument planétaire pour la litho-chimie aux rayons X (PIXL) et les instruments de balayage des environnements habitables avec Raman et luminescence pour les produits organiques et chimiques (SHERLOC) travailleront ensemble pour recueillir des données sur la géologie de Mars en gros plan. PIXL utilisera un faisceau de rayons X et une série de capteurs pour étudier la chimie élémentaire des roches. Le laser et le spectromètre ultraviolet de SHERLOC, ainsi que son capteur topographique grand angle pour les opérations et l’imagerie d’ingénierie (WATSON), étudieront les surfaces des roches, en cartographiant la présence de certains minéraux et molécules organiques, qui sont les éléments constitutifs de la vie sur Terre à base de carbone.

Le châssis du rover abrite également trois instruments scientifiques. L’expérience sur la subsurface de l’imageur radar pour Mars (RIMFAX) est le premier radar à pénétration du sol à la surface de Mars et sera utilisé pour déterminer comment les différentes couches de la surface martienne se sont formées au fil du temps. Les données pourraient aider à préparer le terrain pour les futurs capteurs qui recherchent les dépôts de glace sous la surface de l’eau.

Toujours dans l’optique des futures explorations de la planète rouge, la démonstration technologique de l’expérience d’utilisation des ressources en oxygène in situ sur Mars (MOXIE) tentera de fabriquer de l’oxygène à partir de l’air, l’atmosphère ténue de la planète rouge et principalement composée de dioxyde de carbone. L’instrument MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer) du rover, dont le mât et le châssis sont équipés de capteurs, fournira des informations clés sur la météo, le climat et la poussière actuels de Mars.

Actuellement attaché au ventre de Perseverance, le petit hélicoptère Mars Ingenuity est une démonstration technologique qui tentera le premier vol motorisé et contrôlé sur une autre planète.

Les ingénieurs et les scientifiques du projet vont maintenant mettre Perseverance à l’épreuve, en testant chaque instrument, sous-système et sous-programme au cours des prochains mois ou deux. Ce n’est qu’ensuite qu’ils déploieront l’hélicoptère à la surface pour la phase d’essai en vol. En cas de succès, l’ingéniosité pourrait ajouter une dimension aérienne à l’exploration de la planète rouge, dans laquelle ces hélicoptères serviront d’éclaireurs ou effectueront des livraisons pour les futurs astronautes loin de leur base.

Une fois que les vols d’essai d’Ingenuity seront terminés, la recherche de preuves de la présence d’une vie microbienne antique commencera sérieusement pour le rover.

« Perseverance est plus qu’un rover, et plus que cette incroyable collection d’hommes et de femmes qui l’ont construit et nous ont amenés ici », a déclaré John McNamee, chef de projet de la mission Mars 2020. « C’est même plus que les 10,9 millions de personnes qui se sont inscrites pour faire partie de notre mission. Cette mission porte sur ce que les humains peuvent accomplir lorsqu’ils persévèrent.

Nous sommes arrivés jusqu’ici. Maintenant, regardez-nous partir. »

L’un des principaux objectifs de la mission Perseverance sur Mars est la recherche en astrobiologie, y compris la recherche de signes de vie microbienne ancienne. Le rover caractérisera la géologie et le climat passé de la planète et sera la première mission à collecter et à mettre en cache de la roche martienne et du régolithe, ouvrant la voie à l’exploration humaine de la planète rouge.

Les missions ultérieures de la NASA, en coopération avec l’ESA, enverront des vaisseaux spatiaux sur Mars pour collecter ces échantillons cachés à la surface et les ramener sur Terre pour une analyse approfondie.

La mission Mars 2020 Persévérance fait partie de l’approche d’exploration de la Lune vers Mars de la NASA, qui comprend les missions Artemis vers la Lune qui aideront à préparer l’exploration de la planète rouge par l’homme.

Le JPL, une division de Caltech à Pasadena, en Californie, gère la mission Mars 2020 Persévérance et la démonstration technologique de l’hélicoptère martien Ingenuity pour la NASA.

La supercam de fabrication française, c’est un bout de la France qui c’est posé sur Mars

Comment fonctionne-t-elle ?

On appelle LIBS (laser induced breakdown spectroscopy) la technique utilisant le laser. Ce laser d’une portée de 7 m peut chauffer une petite partie de roche à plus de 8 000 °C, générant un plasma. Par spectroscopie, on va ensuite analyser les propriétés de la lumière émise à cet endroit lors du refroidissement du plasma. Cela va permettre de déterminer les atomes présents dans la roche. C’est une technique bien rodée, couramment employée sur Terre. Il a fallu beaucoup de développements pour la miniaturiser et optimiser sa consommation d’énergie pour une utilisation en conditions martiennes.

Quelle est la nouveauté de la SuperCam ?

Illustration du rover Peseverance de la mission Mars 2020.

Au Libs, on a ajouté deux autres techniques, notamment pour déterminer la composition minéralogique. On va utiliser la spectroscopie Raman qui a, en outre, l’avantage d’être sensible aux molécules organiques. Grâce à un laser vert d’une portée de 12 m, s’il y a des liaisons carbone et hydrogène dans la roche, on pourra les détecter. Car la mission est aussi de relever de potentielles « biosignatures », autrement dit des traces de vie primitive comme les premiers organismes unicellulaires qui ont émergé sur Terre il y a trois à quatre milliards d’années. L’autre technique utilisée est la spectroscopie infrarouge, jamais utilisée au sol sur Mars dans cette gamme de longueur d’onde pourtant très diagnostique. Dans ce cas, pas de laser. On analyse la lumière du Soleil réfléchie par les roches. En analysant différentes longueurs d’onde, on peut ainsi identifier les « signatures » particulières des minéraux. C’est notamment grâce à cette technique utilisée depuis des sondes en orbite qu’on a choisi le site d’atterrissage.

Il y a également d’autres fonctionnalités…

La SuperCam est un véritable couteau suisse. Elle est équipée d’un imageur couleur (il était en noir et blanc sur Curiosity) qui permet de voir des détails extrêmement fins comme les impacts laissés par le laser sur la roche. Et elle est aussi dotée d’un microphone permettant d’enregistrer le son émis par l’impact des tirs lasers sur la roche. Cela donnera des informations sur les propriétés mécaniques de la roche telles que sa dureté ou sa porosité… On a donc tout un panel de techniques concentrées dans un seul instrument ambitieux.

David SCHMIDT

David SCHMIDT

Journaliste reporter sur Davidschmidt.fr. Chroniqueur radio sur Form.fr.

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