Le 6 août à 7h31, l'explorateur Curiosity de la NASA commencera sa première recherche directe d'environnements habitables sur Mars. S'il atterrit en toute sécurité, bien sûr.
Le 6 août à 7h31, l'explorateur Curiosity de la NASA commencera sa première recherche directe d'environnements habitables sur Mars.
Chaque forme de science commence dans un mode Star Trek :aller là où personne d'autre n'est allé auparavant et découvrir de nouvelles choses sans savoir à l'avance ce qu'elles pourraient être. Après avoir scanné leur sujet et créé un long questionnaire, les chercheurs passent en mode Sherlock Holmes :formulent des hypothèses spécifiques et développent des méthodes pour les tester. L'exploration de Mars est maintenant sur le point de faire cette transition. Les satellites ont cartographié ses caractéristiques géographiques et sa composition, et les atterrisseurs ont reconstitué les grandes lignes de l'histoire géologique de la planète. Il est temps d'effectuer des travaux plus sophistiqués.
Les scientifiques et les ingénieurs ont construit le Mars Science Laboratory, mieux connu sous le nom d'explorateur Curiosity, en partant du principe que Mars était autrefois une planète habitable. L'explorateur transporte un laboratoire d'analyse avec lui pour tester cette hypothèse et découvrir ce qui est arrivé à l'ancien environnement doux que la planète croyait avoir eu. En bref :un environnement vivable contient de l'eau, de l'énergie et du carbone. Les missions précédentes se sont concentrées sur cette première exigence, confirmant que Mars avait – et a parfois encore – de l'eau liquide. Ces missions ont également trouvé des indices de gradients géochimiques qui fourniraient de l'énergie pour le métabolisme. Mais aucun d'entre eux n'a vu le carbone sous une forme potentiellement propice à la vie.
Comme les deux atterrisseurs Viking du milieu des années 1970, Curiosity embarque un chromatographe en phase gazeuse/spectromètre de masse capable de reconnaître les composés organiques. , tous deux biologiques et non biologique. Contrairement aux Vikings, cependant, Curiosity est mobile et atterrit dans un endroit beaucoup plus prometteur. Plus encore que de trouver le carbone lui-même, la mission se concentre sur la manière de mener la recherche. Même sur Terre, nous ne savons pas trop comment rechercher dans les couches géologiques profondes des vestiges biologiques préservés. Les caractéristiques qui rendent tant de milieux habitables – l'eau, les oxydants, la température et l'état chimique – ont paradoxalement aussi tendance à détruire les composés organiques.
Les paléontologues ont appris à prêter attention aux conditions rares qui permettent la conservation, telles que conditions géochimiques qui favorisent une minéralisation très précoce. La silice, le phosphate, l'argile, le sulfate et - moins fréquemment - le carbonate sont tous connus pour enfouir la matière organique lorsqu'ils se déposent. Des satellites ont créé des cartes de certains de ces minéraux sur le site d'atterrissage de Curiosity pour guider son voyage.
De l'espace au sol en sept minutes
Un éclaireur raffiné signifie un éclaireur gros et lourd. Curiosity a à peu près la taille d'une Mini Cooper et pèse une tonne. La capsule qui le transporte dans l'espace est plus grande que le mastodonte qui a amené les astronautes d'Apollo sur la lune. La façon dont l'éclaireur Curiosity atterrira est donc sans précédent et brutale.
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Niché dans une nacelle d'entrée, l'éclaireur se sépare d'abord de ses systèmes de propulsion et de propulsion interplanétaires. La capsule éjecte du lest (blocs de tungstène) pour déplacer son centre de gravité et la transformer en une aile orientable.
Elle entre en collision avec la couche atmosphérique supérieure de Mars à une vitesse hypersonique d'environ quatre milles à l'heure .deuxième. Un bouclier thermique absorbe l'énorme énergie de la décélération.
Le vaisseau spatial vole alors horizontalement et perd de la vitesse, tandis que des propulseurs latéraux l'envoient vers son site d'atterrissage.
À un à 10 kilomètres d'altitude, l'engin spatial déploie un parachute de 50 mètres de long et de 21,5 mètres de diamètre. À ce stade, l'éclaireur est toujours supersonique. La conception du parachute était un défi particulièrement important. La physique de la façon dont un parachute se gonfle (ou oscille, ou ne se gonfle pas) à ces vitesses est mal comprise et très difficile à modéliser.
Peu de temps après l'éjection du parachute, le vaisseau spatial largue son bouclier thermique et il allume son système radar, qui détecte le sol. À une altitude d'environ deux kilomètres, le vaisseau spatial se déplace à environ 100 mètres par seconde – presque sa vitesse terminale. Plus que cela, l'atmosphère ne peut pas ralentir un vaisseau spatial entrant, qui est encore trop rapide pour un atterrissage en toute sécurité. À ce stade, l'éclaireur se détache du parachute et déploie un "sac à dos" propulsé par une fusée qui déclenche des propulseurs pour contrôler la descente.
À environ 20 mètres au-dessus de la surface martienne, l'éclaireur est hissé par trois câbles – une configuration connue sous le nom de pont roulant – et posé au sol avec ses roues et sa suspension entièrement déployées. L'éclaireur touche le fond à environ 0,75 mètre par seconde. Il attend deux secondes pour confirmer qu'il est sur un sol solide, puis tire plusieurs pyros (petits engins explosifs) pour couper les câbles et un cordon ombilical de données.
Le train de descente motorisé s'envole alors et s'écrase. à 450 mètres. Nous devrions avoir les premières images de la surface dans environ une heure, et d'ici la fin du deuxième mois, le laboratoire embarqué aura analysé les premiers échantillons de roche et de sol.
Cratère Gale
Après cinq ans de recherche, la NASA a sélectionné Gale Crater comme site d'atterrissage pour Curiosity parmi une liste initiale de plus de 50 candidats. Dans cet ancien cratère d'impact, l'érosion éolienne perpétuelle ainsi que les impacts récents ont découvert des matériaux précédemment enfouis sous terre. De plus, il existe d'anciens lits de rivières qui témoignent de l'écoulement des eaux de surface et des terrains riches en minéraux analogues au sol qui - sur Terre - se trouve au-dessus des aquifères.
Le cratère de 150 kilomètres de diamètre est dominé par une montagne centrale qui s'élève à plus de cinq kilomètres au-dessus de la plaine. Le mont Sharp, comme le site a été baptisé, est accessible à l'éclaireur pour la plupart ou même la totalité via une série de sentiers partant du centre de la zone d'atterrissage.
L'éclaireur sera de 6 à 12 mois après l'atterrissage, l'atterrissage commence son ascension. La montagne est composée de couches de roches sédimentaires qui peuvent être lues comme un livre, de bas en haut, pour développer une chronologie de l'histoire ancienne de Mars, à partir d'un certain point après la formation de l'immense cratère dans lequel la montagne s'insère. L'explorateur Opportunity a exploré 15 à 20 mètres de couches rocheuses au cours de ses huit années d'expédition - pas assez pour découvrir l'évolution du climat de Mars, mais assez pour donner un avant-goût de ce que Curiosity verra.
Les roches sédimentaires déposées par l'eau sont particulièrement importantes ; ils peuvent contenir des signes de vie passée, s'il y en a jamais eu. En fouillant dans l'histoire de Mars, Curiosity met indirectement en lumière une période de l'histoire de la Terre qui a été presque complètement perdue dans notre documentation géologique; une époque où les deux planètes n'étaient peut-être pas si différentes, avant que Mars ne commence son inexorable déclin et que la Terre ne commence à prospérer. Après tout, le but ultime de la science planétaire est de mieux comprendre notre propre monde. (tiré de :Scientific American (NL), n° 4, 2012 )
Couverture en direct de l'atterrissage :
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