Vue en perspective de Reull Vallis. Crédit image: ESA Cliquez pour agrandir
Le Mars Reconnaissance Orbiter, dont le lancement est prévu le 10 août, recherchera des preuves que l'eau liquide a autrefois persisté à la surface de Mars. Cet orbiteur fournira également des études détaillées de la planète, identifiant tout obstacle qui pourrait compromettre la sécurité des futurs atterrisseurs et rovers.
Jim Graf, chef de projet pour Mars Reconnaissance Orbiter, a donné une conférence où il a donné un aperçu de la mission. Dans la première partie de cette transcription éditée, Graf discute des études antérieures de Mars et décrit les étapes qui mettront MRO en orbite autour de la planète rouge.
«Dans les années 1900, notre connaissance de Mars était basée sur l'examen des caractéristiques de l'albédo, des taches lumineuses et sombres. Et devine quoi? Ils ont déménagé partout. Nous ne connaissions pas les tempêtes de poussière qui couvrent la planète, car tout ce que nous pouvions faire était de regarder Mars à travers un télescope de loin. Nous avons également vu beaucoup de lignes droites, et certaines personnes pensaient que ces lignes étaient des canaux qui amenaient l'eau des pôles vers les régions arides. Il y avait des petits hommes verts qui couraient partout dans les oasis.
Soixante-cinq ans plus tard, lorsque Mariner 4 est arrivé, nous avons vu une surface semblable à la lune: des cratères, pas d'eau réelle, dépourvue de vie, pas de Martiens, pas d'oasis, pas de canaux. À ce moment précis, nous avons dit: «Il n'y a vraiment rien. Allons voir ailleurs. »Mais heureusement, les futurs marins étaient dans la file d'attente et avaient déjà été approuvés pour aller sur Mars pour enquêter plus en profondeur. Quand ils sont arrivés là-bas, notre image de Mars a changé. Nous avons vu des preuves qu'une fois l'eau coulait à la surface. Il y avait des cratères qui avaient été partiellement submergés, des murs de cratère qui avaient été en partie détruits comme si l'eau coulait. D'autres images montraient des régions presque deltaïques, où de l'eau avait été capturée dans une zone, puis descendue dans des ruisseaux et des ravins.
La vue grand angle de la calotte polaire nord martienne a été acquise le 13 mars 1999, au début de l'été nordique. Les surfaces de couleur claire sont de la glace d'eau résiduelle qui reste pendant la saison estivale. La bande presque circulaire de matière sombre entourant le capuchon se compose principalement de dunes de sable formées et façonnées par le vent. Crédit: NASA / JPL / Malin Space Science Systems
Nous avons eu beaucoup d'orbites depuis les missions Mariner, et non seulement nous voyons des caractéristiques de l'eau dans la terre, mais nous voyons également des preuves de tectonique, ou éventuellement d'activité volcanique. Olympus Mons est le plus grand volcan du système solaire. Valles Marineris, du nom du vaisseau spatial Mariner qui l'a trouvé, mesure 4 000 kilomètres de large, à la même distance que les États-Unis et 6 kilomètres de profondeur. Il a des affluents qui éclipsent notre Grand Canyon. La planète a donc commencé à prendre vie, non pas avec des Martiens, mais géologiquement.
Le spectromètre d'émission thermique sur Mars Global Surveyor nous a parlé des minéraux à la surface. Nous avons vu de l'hématite dans une zone particulière de la planète. Si vous regardez cette zone à travers un télescope ordinaire, rien ne suggère qu'il y avait une fois de l'eau là-bas. Mais si vous le regardez à travers un spectromètre, vous pouvez voir les minéraux et dire: «Il y a de l'hématite là-bas. Sur Terre, l'hématite est généralement créée à la base des lacs et des rivières. Alors, qu'est-ce qui a fait cette hématite sur Mars? »
Nous avons décidé d'envoyer le rover Opportunity là-bas. Il a atterri dans Eagle Crater, qui mesure environ 20 mètres de diamètre et a une surface très plate. Il y a de petits nodules appelés «myrtilles» sur cette surface, et ces nodules contenaient l'hématite vue depuis l'orbite. Après des mois d'enquête intense avec le rover, nous pensons qu'il y avait de l'eau stagnante dans cette zone qui a créé l'hématite.
Le rover étudie une zone qui n’est qu’à environ un kilomètre ou deux - c’est tout ce qu’il peut parcourir et voir. Vous devez donc vous demander: «Le reste de la planète est-il comme ça?» Et la réponse est non. Le rover Spirit a atterri de l'autre côté de la planète, dans le cratère de Gusev, et il est très différent géologiquement de l'endroit où Opportunity a atterri.
C'est merveilleux d'avoir deux enquêtes intensives sur les côtés opposés de la planète. Mais il y a beaucoup plus sur la planète que ces deux sites. Depuis l'orbite, ces sites ne sont que des piqûres d'épingle.
Mars est une planète dynamique, et nous avons vraiment besoin du yin et du yang d'un atterrisseur et d'un orbiteur pour le comprendre. Un atterrisseur descend et explore intensivement une zone particulière, puis les orbiteurs prennent ces connaissances de base et les appliquent au monde entier.
Le Mars Reconnaissance Orbiter - affectueusement connu sous le nom de MRO, ou Mister O - prendra les connaissances de base que nous avons des atterrisseurs et utilisera les instruments les plus avancés que nous puissions développer pour enquêter sur la planète entière. Nous voulons caractériser le climat actuel sur Mars et rechercher des changements dans ce climat. Nous voulons étudier un terrain complexe et en couches, et comprendre pourquoi cela s'est produit. Et, surtout, nous voulons trouver des preuves de l'eau. Sur Terre, où que vous ayez de l'eau, ainsi que les nutriments et l'énergie de base, vous trouverez la vie. Donc, si nous trouvons de l'eau liquide sur Mars, nous pouvons également y trouver de la vie, ou de la vie qui était là à un moment donné. L'un de nos objectifs pour MRO est donc de suivre l'eau.
Lorsque vous n’avez que deux atterrisseurs en dix ans, vous voulez les déposer à un certain endroit sur cette vaste planète où vous savez que vous obtiendrez le maximum de science. C'est ce que nous avons fait avec Opportunity, en l'envoyant là où nous avons vu de l'hématite en orbite. Nous avons deux atterrisseurs de plus à venir: un en ’07 et un en ’09. Où allons-nous les atterrir? MRO fournira des informations sur la composition, qui vous diront où vous voulez aller scientifiquement, et il fournira une imagerie détaillée, qui vous dira où vous pouvez aller en toute sécurité.
Une fois que les atterrisseurs sont descendus à la surface, nous devons récupérer leurs données sur Terre. Le MRO fournira un lien fondamental de base à ces atterrisseurs, afin qu'ils puissent renvoyer une immense quantité de données, tirant pleinement parti de l'énorme système de télécommunications que nous avons à bord du vaisseau spatial.
La mission MRO comporte cinq phases. Nous aimons le considérer comme les cinq pièces faciles de MRO. Nous disons cela ironiquement, parce que rien de tout cela n'est facile.
Le premier est le lancement. Je pense à ça comme un mariage. Vous passez des années et des années à vous y préparer et c'est fini en quelques heures, et il vaut mieux aller bien sinon vous ne pourrez jamais récupérer.
Ensuite, nous avons une phase de croisière, où nous quittons l'orbite de la Terre et nous dirigeons vers Mars. Il faut environ sept mois pour y arriver.
Troisièmement, nous avons l'approche et l'insertion en orbite. C’est là que nous aurons tellement d’énergie que nous volerons juste à côté de la planète. Nous devrons tirer nos propulseurs pour nous ralentir afin que la gravité puisse nous rattraper et nous mettre en orbite. C'est l'heure du coup de poing blanc.
Après cela, nous entrons dans ce que nous considérons comme la phase la plus dangereuse: l'aérofreinage. Nous plongons dans l'atmosphère un peu à la fois, en retirant de l'énergie de l'orbite.
Enfin, nous arrivons à la sauce. Nous allumons les instruments scientifiques et nous obtenons deux années terrestres de science, plus deux années de soutien de relais, la mission principale se terminant en décembre 2010.
Revenons donc en arrière et parlons de chaque phase. Premièrement, nous serons lancés le 10 août 2005 à 8 h 00, heure de l’Est du matin, sur une fusée Atlas V-401. Ce type de véhicule a déjà volé deux fois auparavant et notre véhicule particulier, curieusement, porte le numéro de série 007. J'aime à le considérer comme une licence de reconnaissance. »
Il comporte deux étapes. La première étape utilise des moteurs RD-180 qui viennent de Russie, et elle nous lancera sur notre chemin. Finalement, il s'éteindra et nous séparerons la première et la deuxième étape, traverserons une période côtière, déclencherons la deuxième étape - nous la tirons en fait deux fois, et la deuxième fois est une longue combustion - et cela nous met sur notre phase de croisière.
Une fois en orbite, nous déployons nos panneaux solaires et notre antenne à gain élevé, qui est utilisée pour communiquer avec la Terre. C'est à ce moment que tous les déploiements majeurs sont effectués. C'est différent des autres missions qui ont dû faire des déploiements majeurs supplémentaires une fois arrivés sur Mars.
Lorsque nous approcherons de Mars, nous passerons sous le pôle sud. Alors que nous commençons à monter de l'autre côté, nous allumons nos moteurs principaux. Nous avons six moteurs et chacun produit 170 Newtons de poussée, nous avons donc plus de 900 Newtons qui seront tirés. Nous allumons nos propulseurs à hydrazine pendant environ 30 minutes. Ensuite, nous allons derrière la planète, et nous n'aurons aucune télémétrie à ce moment précis jusqu'à ce que la brûlure soit terminée et que le vaisseau spatial émerge de derrière Mars.
Lorsque cela se produit, nous serons sur une orbite très elliptique. Notre orbite s'étendra de la planète au point le plus éloigné - apoapsis - à environ 35 000 kilomètres et nous serons à environ 200 kilomètres au point le plus proche. Cela met en place la phase suivante, l'aérofreinage.
En aérofreinage, nous utiliserons l'arrière des panneaux solaires, le corps de l'engin spatial et l'arrière des antennes à gain élevé pour créer une traînée, ce qui nous ralentira au fur et à mesure qu'elle traversera l'atmosphère. Donc, chaque fois que nous sommes proches de la planète, nous allons plonger dans l'atmosphère et nous ralentir. Maintenant, comme la mécanique orbitale fonctionne, si vous extrayez de l'énergie par la traînée, vous abaissez l'apoapsis. Donc, sur une période de sept à huit mois, nous plongerons 514 fois dans l'atmosphère de la planète, ramenant lentement notre orbite vers notre orbite scientifique finale.
Ensuite, nous entrons dans la sauce de faire de la science. La suppression des couvertures de nos instruments est le dernier déploiement mineur que nous devons faire, puis nous commençons à acquérir des données. Nous pouvons acquérir des données sur toute la planète - les montagnes, les vallées, les pôles - pendant deux ans. »
Source d'origine: NASA Astrobiology
