Plein succès pour les trois missions martiennes de 2020

Plein succès pour les trois missions martiennes de 2020

En juillet 2020, trois sondes, des Etats-Unis, de la Chine et des Emirats Arabes Unis, s’élevaient vers Mars. Un an après, chacune a déjà marqué l’exploration de la planète en réalisant des « premières ».

Perseverance (USA), Zhurong-1 (Chine), Mars Hope (EAU), respectivement deux astromobiles et un orbiteur, ont rempli la première partie de leurs missions sans accroc : des lancements pratiquement à la date prévue, des vols nominaux, une approche de la planète comme attendue, des atterrissages sans encombre pour les rovers, et des instruments en parfait état de marche.
Et déjà une « première », avec la présence sur Mars d’un engin motorisé autre qu’américain, le chinois Zhurong.

Zhurong avec son atterrisseur pris en photo par une caméra préalablement déposée au sol. Crédit : CNSA

Zhurong avec son atterrisseur pris en photo par une caméra préalablement déposée au sol.
Crédit : CNSA

Perseverance : un rover imposant, un hélicoptère lilliputien

La mission américaine Mars 2020 a été lancée le 30 juillet 2020, et Perseverance s’est posé le 18 février 2021 dans le cratère Jezero. Ses principaux objectifs sont de rechercher des signes de vie ancienne, et de collecter des échantillons de roches et de sol. Ces derniers, dans le cadre du programme Mars Sample Return (MSR), seront éventuellement ramenés sur Terre lors d’une future mission pilotée par la Nasa, en collaboration avec l’ESA qui fournirait l’orbiteur ERO (Earth Return Orbiter).

D’un poids de 1 025 kilos, soit 126 de plus que le robot Curiosity toujours actif sur Mars, long de 3 m, large de 2,7 m et haut de 2,2 m, il est bardé de 7 instruments scientifiques. Le principal, le SuperCam, pourra comme le ChemCam de Curiosity examiner la composition des roches en les illuminant par laser. Il a été mis au point par le Centre national d’études spatiales (CNES) avec l’Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP) de Toulouse.
Perseverance a déjà parcouru quelques mètres, commencé ses analyses de roches, fourni des mesures météorologiques, pris plus de 75.000 clichés, fabriqué quelques grammes d’oxygène, et effectué une « première » : l’enregistrement de sons (vent…) à la surface de Mars avec un microphone fourni par l’ISAE-Supaero de Toulouse.

Vue panoramique à 360 degrés prise par le Mastcam-Z de Perseverance de son lieu d’atterrissage. Ce panorama a été créé sur Terre par le collage de 142 images prises le 21 février, le troisième jour de la mission (sol 3)
Crédit : NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

Mais la vedette lui a été volée par un petit hélicoptère expérimental d’à peine 1,8 kilo, Ingenuity, premier engin volant utilisé sur une autre planète destiné à déterminer s’il est possible de faire voler un engin dans une atmosphère aussi ténue que celle de Mars.

Ce petit drone, avec ses rotors d’un diamètre de 1,21 m, devait effectuer 5 vols. Mais il en est déjà à son 9e, qui a duré 166,4 secondes sur une distance de quelque 625 m. Le succès de cette expérience est capital car il prouve qu’il sera désormais possible d’aller observer des sites éloignés du lieu d’atterrissage et ainsi de faire des choix judicieux pour diriger les rovers vers des roches qui paraîtraient intéressantes.

Chaque sortie est filmée par Perseverance, et par l’hélicoptère lui-même, qui prend des vues de son ombre sur le sol.

 

Zhurong, la performance de la Chine

Pour son premier essai à la conquête de la planère Rouge, la Chine a signé un coup de maître avec sa mission Tianwen-1 composée de trois engins : un orbiteur, un module d’atterrissage et un rover. Une « première ».

Lancée le 23 juillet 2020, la mission a permis de poser avec succès l’atterrisseur sur la planète le 15 mai dernier dans la région d’Utopia Planitia. La Chine devenait ainsi le troisième pays à atteindre Mars, après les Etats-Unis et la Russie, et le second à y déposer Zhurong, un robot mobile de 240 kilos pour 2,6 m de long en position déployée.

Ce dernier est descendu sans encombre de sa plateforme, une manoeuvre dont il a enregistré le son. Dans cet enregistrement étonnant, on entend très clairement le cliquetis des roues alors que le rover avance lentement.

Zhurong a déjà parcouru plus de 200 m, selon l’Administration spatiale chinoise (CNSA), et envoyé de nombreuses photos. Une des principales missions du robot est de détecter de la glace d’eau dans le sous-sol de la planète. Il dispose pour cela, outre ses caméras et un spectromètre… d’un radar pour sonder le sous-sol.

 

Mars Hope et ses aurores 

Mars Hope, ou Al-Amal (« l’espoir » en arabe) ne devait pas être en reste pour une « première ».

Lancée le 19 juillet 2020, la sonde s’est inscrite sur une orbite martienne le 9 février dernier. Cet orbiteur de 1 500 kilos développé par le Centre spatial Mohammed Bin Rashid à Dubaï, en partenariat avec le Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale de l’Université américaine du Colorado, à Boulder, a pour mission essentielle l’étude de l’atmosphère martienne.

Alors que sa véritable mission scientifique n’en est qu’à ses débuts, la sonde a transmis des photos uniques d’une « aurore » sur le côté nocturne de la planète. Ces aurores, dites « discrètes » (draperies et couronnes) sont limitées sur la Terre aux pôles, alors que sur Mars il s’en forme un peu partout en raison de la dispersion des champs magnétiques. Depuis des décennies, les chercheurs tentent d’en obtenir des images, sans grand résultat. La clarté des observations de Hope donne un espoir pour une étude plus approfondie de ces phénomènes sur la Planète rouge.

Photo d'une Aurore par Hope

Trois images prises par l’instrument Emirates Ultraviolet Spectrometer (EMUS) les 22 avril, 23 avril et 6 mai montrant des émissions aurorales, un phénomène jamais pris en photo aussi nettement auparavant sur Mars.
Crédit : EMM

A la Cité de l’espace : maquettes de Perseverance et de Zhurong

La Cité de l’espace de Toulouse expose les maquettes taille réelle des rovers Perseverance et Zhurong, ce qui permet d’observer la complexité de ces véhicules et de leurs différents instruments scientifiques.

 

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