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Mars, le dieu de la guerre

Le verdict de l'exploration spatiale (VIII)

Au grand dam des fervents défenseurs de la vie extraterrestre et des ufologues, le mythe des Martiens s'est évanoui avec l'avènement de l'exploration spatiale.

Au début du XXeme siècle et pendant près de 20 ans, les astronomes ne disposaient que de méthodes visuelles d'études, observant la planète en lumière blanche ou en infrarouge. Au cours des quarante années qui suivirent ils eurent de plus en plus recours à des méthodes d'observation photométriques, polarimétriques ou thermoélectriques. Leurs méthodes se déplacèrent ensuite vers les moyens astronautiques et aujourd'hui des astronomes pensent y débarquer des hommes.

Dans les années 1970, l'atterrissage des sondes spatiales Viking sur Mars ont marqué les esprits car pour la première fois un objet fabriqué par l'homme se posait sur la planète Rouge tant mystifiée. Les sondes Viking 1 et 2 étant restées actives plusieurs années à la surface de Mars, elles ont récolté de nombreuses données sur les mouvements éoliens et les variations climatiques à sa surface. Leurs observations ont permis d’élucider bien des énigmes qui furent confirmées par les missions ultérieures.

La première mission d'exploration de Mars : la sonde américaine Viking 1 se posa sur le site de Chryse Planitia le 30 août 1976 par 22°N et 50°O. La caméra est orienté vers l'horizon NO. Document NASA/Viking1/NSSDC.

On sait aujourd'hui que les variations de teintes et de formes observées depuis la Terre sont provoquées par les déplacements des nuages de sable durant les tempêtes martiennes. Des dépôts peuvent s'accumuler derrière les remparts des cratères où former de longues traînées si le relief fait obstacle à sa progression. Syrtis Major Planitia représente ici un exemple typique : lorsque le vent chasse le sable, on découvre un substrat rocheux plus sombre, que tous les observateurs ont dessiné sous la forme d'un large appendice sombre s'étendant vers le Nord.

Il s'avère enfin que les poussières claires sont plus fines que les poussières sombres. Les premières s'étirent sur de longues distances tandis que les secondes sont courtes et larges. Cette activité éolienne est donc toujours active et développe une énergie considérable qui, lors des tempêtes, transporte facilement le sable sur la moitié de l'hémisphère. Il n'est donc pas étonnant que le visage de Mars change régulièrement, suivant à la fois le mouvement des marées d'équinoxes, les effets thermiques provoqués par les saisons et les effets locaux liés aux reliefs.

Le visage de Mars change également sur le plan figuré. En effet, dans le cadre de sa mission d’étude, en avril 1998 la sonde Mars Global Surveyor (MGS) fit toute la lumière sur la soi-disant formation artificielle de la région de Cydonia, le fameux site situé par 40.9°N et 9.45°O dans lequel se trouve un relief isolé représentant un visage qui fut découvert par la sonde Viking vingt deux ans plus tôt. Devant les allégations des journalistes la réaction officielle du JPL fut de dire à l'époque qu'il s'agissait d'un jeu trompeur d'ombres et de lumières sans pouvoir vraiment le démontrer. 

Cydonia, le visage de Mars s'estompe

A gauche et au centre deux images du site photographié par la sonde spatiale Viking en 1976. La résolution est de 50m/pixel. A droite l'image réalisée le 5 avril 1998 par la caméra MOC de la sonde Mars Global Surveyor et dont le contraste a été accentué. La résolution sur l'image originale atteint 4.3m/pixel, 10 fois supérieure aux meilleures images réalisées par la sonde Viking Orbiter. Cette structure mesure environ 415 mètres de haut et repose sur une base de 2.5 x 2.0 km. Cliquer ici pour charger une deuxième image en haute-résolution réalisée en avril 2001. Au grand dam des ufologues, c'est le jeu combiné de l'érosion sur un sol meuble et l'incidence de la lumière sur un relief accidenté qui ont donné cet aspect atypique à cette montagne. Documents MSSS/NASA.

La nouvelle caméra orbitale de MGS étant dix fois plus sensible que celle équipant Viking, la NASA s’est permis de présenter une nouvelle image du “visage de Mars”, en prenant soin de la comparer à l’ancien cliché pris par Viking en 1976, sans ajouter de commentaire. De fait les images parlaient d’elles-mêmes : cette région de Mars subit une érosion si intense qu’elle sculpte littéralement les roches martiennes tendres délaissant naturellement les zones plus compactes, révélant les cratères sous-jacents et donnant à certaines montagnes des apparences trompeuses sous certains éclairages. Aujourd’hui, il faut délibérément aimer les images floues et y croire avec beaucoup de mauvaise foi pour y trouver les traces d’un visage !

Retour sur Mars

L'Aventure martienne a donc déjà commencé et pour la première fois dans l'histoire de l'exploration spatiale, l'homme a établit le premier réseau de communication satellite sur une autre planète. 

En effet, rappelons que le 11 septembre 1997 la sonde Mars Global Surveyor (MGS) se mettait en orbite autour de Mars et commençait sa mission photographique qui n'est pas encore achevée à l'heure qu'il est. Elle largua également un petit explorateur miniature à six roues dénommé “Sojourner” qui eut un succès mitigé car il fut rapidement mis hors service après avoir heurté un rocher

Cette mission fut rejointe en 2002 par la mission Mars Odyssey qui a déjà à son actif la découverte de lacs souterrains sur Mars, découverte qui reste à confirmer sur site. Enfin, après un voyage de 7 mois l'ESA perdit tout contact avec la sonde Beagle II de la mission Mars Express au moment de l'atterrissage (ou "amarsissage") sur Mars. En perdant Beagle II l'ESA perdit environ 400 millions de dollars dans la partie...

13 janvier 2004 : Mars, le retour

Après la perte du Lander Beagle II de la mission Mars Express de l'ESA, la NASA réussit à poser le rover Spirit sur la planète rouge fin 2003 et Opportunity fin janvier 2004. Tout deux sont des robots "géologues". Leur mission consiste à analyser les différentes roches afin d'y trouver d'éventuelles traces d'activité biologique ou des traces d'eau.

Mais la mission Mars Express continua malgré tout grâce à l'Orbiter qui était en mesure d'analyser l'atmosphère de Mars et d'effectuer des mesures du sol et du sous-sol à distance. Grâce à cet Orbiter et notamment à son radar et son spectromètre, l'ESA a pu estimer que la quantité d'eau glacée présente au Pôle Sud de Mars est équivalente à une couche liquide de 11 mètres d'épaisseur recouvrant toute la planète. Cette quantité est encore plus élevée au Pôle Nord de Mars.

Quelques semaines après l'arrivée de la sonde Mars Express, les deux robots Spirit et Opportunity de la mission Mars Exploration Rover (MER) de la NASA réussirent leur atterrissage fin 2003. Ils commencèrent aussitôt l'exploration géologique de leur nouvel environnement pour une durée non précisée. Aujoud'hui les deux rovers continuent de fonctionner. Elles se sont parfois temporairement enlisées dans le sable mou et subissent de temps en temps de petites avaries ainsi que l'explique la NASA.

En plus de 7 ans d'activité, les deux robots télécommandés ont parcouru chacun plus de 26 km dans le désert glacé, forant, ponçant, photographiant et radiographiant les gisements intéressants.

En quelques années ils ont apporté des preuves probantes selon lesquelles de l'eau, parfois salée, aurait coulé à la surface de Mars. Consultez l'article de bioastronomie intitulé les Traces d'eau à la surface de Mars pour plus de détails.

Avec les missions MGS, Mars Odyssey, Mars Express et MER, cette constellation de sondes spatiales forme un réseau complexe de communication permettant à la Terre de communiquer à la fois avec les sondes orbitales et les rovers explorant Mars. Mais tout ceci ne serait pas possible sans le développement depuis les années 1990 du réseau d'antennes de poursuite du Deep Space Network.

Les sites de Spirit et Opportunity

Ci-dessus une vue panoramique du site de Spirit prise le 12 et 13 mars 2004 après que le robot ait parcouru 328 m jusqu'au bord du cratère Bonneville de 200 m de diamètre, une étape sur le chemin vers les montagnes jumelles situées à droite, les Columbia Hills. Ci-dessous gros-plan sur le paysage du site d'Opportunity photographié le 28 janvier 2004. Les plus petites pierres plates mesurent 10 cm et renferment des concrétions et des sels. Il s'agit soit de dépôts de cendres volcaniques ou de sédiments transportés par l'eau ou le vent. De l'eau a donc peut-être coulé sur cet affleurement où l'on retrouve également de petites concrétions arrondies. Sur ces deux documents, la couleur du ciel a été uniformisée et ne respecte pas le gradient de luminosité. Les couleurs ont été optimisées à partir d'un compositage RGB. Cliquer sur les images pour les agrandir. Doc NASA/JPL.

Les missions MRO et Phoenix

En 2005, la NASA envoya la sonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) prospecter l'atmosphère et la surface de Mars à la recherche de traces d'eau. MRO est l'une des plus grosses sondes jamais envoyée vers Mars. Elle dispose non seulement des moyens radio, photographique et spectrométrique classiques, mais également et pour la première fois d'un radar fabriqué par les ingénieurs italiens capable de pénétrer sous le sable pour analyser les reliefs à la recherche d'anciens lits de rivières. Cette mission représente un investissement de 720 millions de dollars.

En mai 2008, la mission Phoenix Mars Lander débuta. Le lander Phoenix atterrit près du Pôle Nord dans la région de Vasistas Borealis et eut pour mission de confirmer la présence de lacs souterrains mis en évidence par la sonde Mars Odyssey. Un puissant bras robotisé équipé d'une perceuse et d'une ponceuse et muni d'une caméra haute-résolution creusa le sol jusqu'à 1 mètre de profondeur et analysa les échantillons qui n'ont sans doute pas vu la lumière du Soleil depuis quelques milliards d'années. Il découvrit notamment des traces d'eau et de carbonate de calcium. Le coût de cette mission s'éleva à 325 millions de dollars.

A voir : Mars Image Library - JPL

Vue panoramique réalisée par Spirit le 5 août 2004 depuis les hauteurs de Longhorn en direction du cratère Gusev. Document NASA/JPL.

Quant au robot équipé d'un micro proposé par la Planetary Society, le projet a été abandonné mais il pourrait ressusciter. Il ne vise pas seulement à entendre le vent souffler sur Mars à 6 mb de pression, les tremblements de mars ou les bruits métalliques que fera le bras mécanique du robot quand il échantillonnera le sol. L’expérience vise à démontrer qu’en développant puis en lançant un nouvel instrument dans l’espace, nous apprenons quelque chose de nouveau sur l’environnement extraterrestre, et c’est là que réside le véritable esprit du concept du microphone déposé sur Mars.

Mais jusqu'à présent l'utilisation d'un microphone au cours d'une mission d'exploration n'est pas considérée comme d'utilité scientifique par la NASA pour étudier l'acoustique de l'atmosphère martienne. Mais si le return sur investissement comme l'on dit n'est pas justifié, pour notre curiosité scientifique il est intéressant de savoir comment se propage les ondes dans une atmosphère aussi ténue que celle de Mars.

En raison de la faible pression qui règne sur Mars, l'intensité d'un bruit doit y être plus forte pour produire le même son que sur Terre, qu'il soit enregistré par un microphone ou par l'oreille humaine. Une chute de pression d'un facteur 10 réduit la pression sonore de 20 dB. Etant donné que la pression à la surface de Mars est grosso modo 100 fois inférieure à celle de la Terre, la réduction sonore atteint 40 dB. 

Si nous prenons comme référence le niveau de pression martienne de 2x10-10 bar, nous pouvons dresser une comparaison entre différents sons émis sur Terre et sur Mars :

Source de bruit

Terre

Mars

Avion à réaction proche

120 dB 80 dB

Scie électrique de table

100 dB 60 dB

Intérieur d'une voiture en mouvement

  80 dB 40 dB

Conversion normale à l'intérieur

  60 dB 20 dB

Pièce calme de la maison

  40 dB   0 dB

Studio d'enregistrement

  20 dB

-20 dB

On découvre ainsi que pour une même distance au récepteur, le son d'une scie électrique sur Mars est perçu comme étant aussi léger qu'une conversion normale sur Terre. Cela veut dire que le futur microphone martien devra être fabriqué de telle manière qu'il présente une amplification de 40 dB des basses fréquences. Si c'est une bonne nouvelle, car si un jour vous habitez sur Mars, vous ne serez pas gêné par le bruit de vos voisins ou ceux des avions... vous devrez seulement crier pour vous faire entendre !

A consulter:

Spirit a quitté son module d'atterrissage pour explorer la surface de Mars.

  Mars Exploration Rover Mission (JPL)

Rappelons également que depuis ce troisième millénaire, si tout se passe bien, les "New Millenium Microprobes" de la famille "Deep Space"  (DS1, DS2, etc) auront pour tâche d'étudier la météorologie martienne et de rechercher la présence d’eau. L’Orbiter enverra des images avant l’atterrissage et si tout va bien lâchera des micro-sondes de 4 kg dans le sol martien des régions polaires australes.

Enfin, en 2014, une nouvelle sonde sera envoyée vers Mars sur les sites où l'on a découvert des traces d'eau et elle devrait ramener des échantillons sur Terre en 2016. D'ici là le Télescope Spatial Hubble (HST) et bientôt le James Webb Space Telescope (JWST, ex-NGST) garderont un oeil discret sur la planète Rouge.

NATIONAL GEOGRAPHIC

Tour virtuel de la planète rouge

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