Missions Martiennes

    Depuis Spoutnik,  il y a 45 ans, les missions martiennes furent nombreuses. L'homme a cherché à se rendre vers Mars dès 1962. Hélas, c'est difficile et les échecs furent nombreux. Les Américains diront : les Martiens ne nous aiment pas !


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  1. Les grandes étapes

    Pour effectuer des missions sur Mars, il faut tenir compte de la révolution synodique de la planète autour du Soleil, qui s'effectue en un peu plus de 2 ans, 780 jours en moyenne. C'est l'excentricité importante de l'orbite, qui apporte des irrégularités. C'est ainsi que la distance mini, Terre-Mars, varie de 56 millions à 100 millions de km. Il faut en tenir compte pour établir les plans d'un voyage vers Mars, car cela joue sur le carburant à emporter, sur le prix du voyage et sa durée. C'est ainsi que pour partir à la conquête de la planète rouge, il faut tenir compte des fenêtres de lancement, qui ne reviennent pas à date fixe.

http://www.leelehman.com/pages/planets.html

Sondes Pays

Lancement

Arrivée Bilan Remarques
01 Marsnik 1 (Korabl 4) URSS 10 Oct 1960 Echec explosion du 3e étage
02 Marsnik 2 (Korabl 5) URSS 14 Oct 1960 Echec explosion du 3e étage
03 Spoutnik 29 (Korabl 11) URSS 24Oct 1962 Echec explosion du 3e étage
04 Mars 1 URSS 1 Nov 1962   Echec perte des télécommunications
05 Spoutnik 31 ( Korabl 13 URSS 4 Nov 1962 Echec explosion du 3e étage
06 Mariner 3  USA  5 Nov 1964 Echec vitesse finale insuffisante
07 Mariner 4   USA  26 Nov 1964 14 Juil 1965 Succès
08 Zond 2 URSS 30 Nov 1964 Echec panne des panneaux solaires
09 Zond 3 URSS 18 Juil 1965 ½ Echec atteint l'orbite de Mars muette
10 Mars - 69 (521) URSS 27 Mars 1969   Echec explosion au décollage
11 Mars - 69 (522) URSS 2 Avr 1969   Echec explosion au décollage
12 Mariner 6 USA  24 Fév 1969 31 Juil 1969 Succès
13 Mariner 7 USA  27 Mar 1969 5 Août 1969 Succès
15 non communiqué URSS 27 Mar 1969 Echec Pb au décollage ?
16 non communiqué USA  14 Avr 1969 Echec Pb au survol
17 Mariner 8 USA  8 Mai 1971 Echec défaillance du 2e étage
18 Kosmos 419 URSS 10 Mai 1971 Echec Pb 3e étage
19 Mars 2 URSS 19 Mai 1971 27 Nov 1971 Echec le lander s'écrase
20 Mars 3 URSS 28 May 1971 2 Dec 1971 Echec Pb à la descente
21 Mariner 9 USA 30 Mai 1971 14 Nov 1971 Succès
22 Mars 4 URSS 21 Juil 1973 10 Fev 1974 Echec Pb en orbite
23 Mars 5 URSS 25 Juil 1973 12 Fev 1974 ½ Echec Pb en orbite
24 Mars 6  URSS 5 Août 1973 12 mar 1974 Echec Pb à la descente
25 Mars 7 URSS 9 Août 1973 9 Mar 1974 Echec Pb à l'atterrissage
26 Viking 1 USA 20 Août 1975 20 juil 1976 Succès Atterrissage
27 Viking 2 USA 9 Sep 1975   3 Sept 1976 Succès Atterrissage
28 Phobos 1 URSS 5 Août 1988 Echec contact perdu 15 j plus tard
29 Phobos 2 URSS 9 Août 1988 29 Jan 1989 Echec contact perdu le 27 mars
30 Mars Observer USA 15 Sept 1993 Echec contact perdu au bout de 2 mois
31 Global Surveyor USA 7 Nov 1996 11 Sept 1997 Succès Toujours en activité (avr 2000)
32 Mars-96 Russie 16 Nov 1996 Echec Pb de booster
33 Mars Pathfinder USA 4 Dec 1996 4 Juil 1997 Succès Atterrissage
34 Nozomi Japon 3 Juil 1998 14 dec 2003 ½ Echec survol aveugle
35 Mars Climate Orbiter USA 11 Dec 1998 23 Sept 1999 Echec Pb entre inch et cm
36 Mars Polar Lander USA 3 Jan 1999  3 Dec 1999 Echec Moteur de descente arrêté trop tôt
37 Mars Odyssey USA 7 Avril 2001 23 Oct 2001 Succès Toujours en activité (avr 2000)
38 Spirit USA 10 juin 2003

3 Janv 2004

Succès Atterrissage
39 Opportunity USA 7 Juil 2003

24 Janv 2004

Succès Atterrissage
40 Mars Reconnais. Orbiter USA 2005      
41 Phoenix USA 2007      
42 Mars Science Laboratory USA 2009      

 

Voir image du globe martien

  1. Les sondes Viking

    Puis vinrent les sondes américaines Viking.

orbiter de viking  

  Viking 1 décolle le 20 août 1975. Il se compose d'un Orbiter, ci-contre, (fonctionnement jusqu'au 7-8-80) et d'un Lander (ci-dessous). La masse est de 2325 kg pour l'Orbiter et 1193 kg pour le Lander. La satellisation a lieu le 15 juin 1976. C'est alors la recherche du site idéal, car celui prévu était trop accidenté. C'est le 20 juillet, après avoir choisi le point cible, que l'ordre est donné. Les 2 compartiments se détachent pour suivre séparément leur programme. L'atterrissage eut lieu le 20 juillet 1976 a 13h53 sur Chryse Planitia.

Le lander de viking  

 Viking 2 décolle le 9 septembre 1975. C'est la doublure de Viking 1. La satellisation a eu lieu le 7 août 1976. Le site prévu s'est avéré trop accidenté. Finalement, Utopia planitia fut retenue. Le 3 septembre 1976 à 22h58, Viking 2 se pose  un pied sur une pierre, donnant à l'engin une inclinaison de 8°. Fonctionnement de l'Orbiter jusqu'au 25 juillet 1978.

retour volcans martiens

    12 ans plus tard, les Soviétiques décident de frapper un grand coup en envoyant 2 engins vers la planète rouge. Les sondes Phobos 1 et 2 décollent respectivement le 7 et 12 juillet 1988. Le but était d'étudier Phobos, le satellite de Mars, en se satellisant à 10 mètres. Ensuite deux petits engins devaient s'y poser. Hélas, Phobos 1 est tombé en panne le 2 septembre 1988, par suite d'une erreur de télécommande. Les panneaux solaires tournèrent le dos au Soleil. N'étant plus rechargées, les batteries se déchargèrent  rapidement. Quant à Phobos 2, le contact fut perdu le 27 mars 1989, alors que la sonde était satellisée autour de Mars et passée à 30 km au-dessus de Phobos.

retour à Eros

    Nous arrivons dans les années 90, qui auraient dû, selon de vieilles prévisions, voir débarquer l'homme sur Mars.

    Pour commémorer le 500e anniversaire de la découverte du nouveau monde, les Américains décidèrent d'envoyer Mars Observer le 25 septembre 1992, pour affiner notre connaissance sur notre voisine. Son but, une cartographie précise, la connaissance minéralogique, connaissance du champ gravitationnel et magnétique, connaissance de la circulation atmosphérique afin de prévoir les tempêtes qui peuvent durer des mois, préparation de l'expérience avec les Russes en 1994, etc...

    Hélas, le contact avec la sonde fut perdu le 21 août 1993, après un voyage de 720 millions de km, à 400 000 km, dans la banlieue de Mars. Des vannes défaillantes et insuffisamment étanches seraient à l'origine de cette perte de contact. La fuite aurait entraîné une mise en rotation de la sonde qui aurait été dépointée de la Terre. Le plus grave, ces vannes, reconnues incompatibles avec une mission interplanétaire, aurait été choisies par soucis d'économies. D'ailleurs , l'ESA qui les avait utilisées pour les sondes Cluster (détruites lors du tir de la première Ariane V) , avait signalé les graves problèmes qu'elle avait rencontrés.

    Les Russes ont lancé Mars 96 de 7 tonnes, le 16 novembre 1997. Hélas, c'est un échec. 4h après son lancement de Baïkonour, la sonde disparaît dans le Pacifique ou la Cordillère des Andes. La panne se serait produite dans le 4ième et dernier étage de la Proton. C'est lors de la mise à feu, depuis l'orbite de parking à 160 km, que l'étage aurait mal fonctionné

  Nozomi, vue d'artiste  

   

trajectoire de Nozomi

  Il ne faut pas passer sous silence la petite sonde japonaise de 570 kg, Nozumi (ex Planet B), ci-dessus, qui est partie le 4 juillet 1998 et à quitter le domaine terrestre en Dec 98. Elle n'atteindra Mars qu'en janvier 2004, car elle a ratée les manœuvres de contournement de la Terre et de la Lune par réaction de gravitation. Elle sera satellisée sur une orbite 150/30 000 km. Nozumi signifie espoir, en japonais.

ISAS: http://www.isas.ac.jp

  1. Pathfinder

    Après les sondes Viking ce fut l'exploit médiatique tant attendu par les Américains. Depuis 1976 aucun engin terrestre n'avait touché le sol martien. L'atterrisseur de la NASA, Pathfinder (280 kg) équipé du robot Sojourner (11,5 kg), a relevé le défit le 4 juillet 1997, jour de la fête nationale des USA.

    L'engin fut lancé le 2 dec 1996 par une fusée Delta 2. L' atterrissage eut lieu à l' est du dôme Tharsis. Pour la petite histoire,  le lieu se situe à 850 km au S.E. de Viking1. Elle est arrivée à 7,5 km/s. La sonde fut freinée pendant 3 mn, créant une décélération de 20 G, à l'aide du bouclier thermique, puis un parachute l'a fait passer, à 10000m, de 500 m/s à 60 m/s. Il s' est détaché à 12 m d'altitude, puis elle fut amortie, à l'arrivée au sol, par une enveloppe de ballons qui se gonflèrent 8 s avant l' atterrissage. Au sol, les ballons se dégonflèrent, les 3 pétales de 1 m, servant de panneaux solaires à Pathfinder, s'ouvrirent. La mission commençait.

    Température relevée par la petite station météo -14°C le jour et -70°C la nuit.

    Pathfinder est équipée, entre autre, d'une caméra CCD, installée sur un mât, à 1,5 m de hauteur, permettant de suivre les évolutions de Sojourner et de voir le paysage. Sojourner est équipée lui aussi d'une caméra, à 1 m du sol, permettant une vision grand angle à 180°. L'ensemble permit à la Terre entière de suivre les pérégrinations du robot, en direct sur Internet. L'image ci-dessous en est issue. Voir aussi à la rubrique IMAGES.

    Au loin, les 2 collines de quelques dizaines de m de haut, sont distantes de 1 km et furent baptisées, par le JPL: Twin Peaks.

Sojourner et paysage martien.

     Après l'atterrissage, une rampe d' accès de chaque côté permit au robot de descendre. Il y a eu un petit problème, lors de la phase de descente, car l'enveloppe des ballons était repliée partiellement sur la rampe, l' empêchant  de descendre. Bien qu'éloignés de 200 millions km, les techniciens ont réussi à télécommander les opérations de descente, malgré les temps de transmissions longs, avec la Terre (10 mn).

    Sojourner mesure 630 mm de long et 480 mm de large. 6 roues indépendantes, lui permettent de se déplacer quelque soit le terrain, toutefois les obstacles ne devaient pas dépasser les 120 mm de haut. La puissance électrique disponible, assurée par un panneau solaire, était de 10 W, pour une vitesse max de 24 m/h. Sa vitesse de croisière fut de 40 cm/mn.

    Le site se trouve à l'embouchure (largeur 100 km) d'un ancien lit d' une rivière. Ares Vallis (voir sur la carte) est une vallée de 1500 km de long sur 25 km de large et de quelques centaines de mètres de profondeur. Le lieu fut, il y a plus d'un milliard d'années, inondé. La hauteur de l'eau a semble-t-il, atteint de 10 à 20 m. Les données obtenues ont conforté l'idée d'eau liquide, dans le passé. Mais les scientifiques restent perplexes, tout de même, devant l'absence de galets et aussi par le fait que le paysage fut remodelé par les impacts météoritiques, venant perturber les observations. L'endroit est couvert d'une poussière, riche en fer, dont les particules sont de l'ordre 50 µm.

    Une autre surprise, la découverte de quartz. Le problème, pour faire du quartz, il faut de l'eau et des pressions importantes. Or, il n'y a pas de tectonique des plaques. Puis, la découverte d'andésite, une roche volcanique riche en silice et rare sur Terre, expliquée par une stagnation du magma en sous-sol, laisse les scientifiques perplexes.

    Le but n' était pas de faire un exploit scientifique, mais technologique, la mission se devait d' être rapide, peu cher et performante. Bien que le lieu présente un intérêt certain, l' expérience n'était pas de répondre à la question, que tout le monde se pose: la vie a-t-elle existée ? Ce n'est que la préfiguration d' un nouveau cycle d' exploration qui commence avec comme objectif la présence de l' homme sur Mars dans un avenir d' une vingtaine d'années.

     Durant une balade, qui dura de 83 jours (4-7 au 26-9-97) dans Ares Vallis (rayon d'action de 500 m), à la vitesse de 2 à 3 m par jour ,  le petit robot de la sonde Pathfinder a pu se promener en évitant les pièges du sol martien. Son successeur, Rocky, parcourra une distance 40 fois supérieure.

    L'hiver martien mis fin à l'aventure officiellement le 7 octobre 1997. Mais ce n'est pas mal, pour une expérience prévue pour 7 jours. Pathfinder est tombée en panne électrique, en premier. Les panneaux solaires, couverts de poussières, ne pouvaient plus recharger les batteries. Sojourner, programmé pour tenir compte de ce fait, a dû tourné jusqu'à épuisement de ces batteries, en attendant un ordre de la Terre.

  1. Mars Global Surveyor

    Pathfinder a fait oublier la sonde Mars Global Surveyor. Le rôle de cet engin n'est pas la recherche de la vie, mais une étude globale de Mars, en vue de préparer les missions suivantes et surtout la recherche de sites où l'eau pourrait encore se cacher dans le sous-sol. Une connaissance d'ensemble permettra de jeter les bases répondant à des questions particulières, en premier lieu la découverte de carbonates.

    La mission a failli raté. Un panneau solaire s'est mal déployé au décollage, le 7 novembre 1996.  En orbite martienne ( 276/54024 km ) depuis le 11 septembre 1997. La méthode de freinage à l'aide des couches denses de l'atmosphère, fut contre-carrée par une forte densité de celle-ci. Le panneau coincé, fut même débloqué, mais trop violemment et il se rebloqua en sens inverse. Le 7 novembre 1997, MSG (Mars Global Surveyor) a pu reprendre ses freinages aérodynamiques. Les manœuvres ont duré un an. En mars 1999, la circularisation de l'orbite est réussie. La sonde est satellisée sur une orbite polaire de 2 heures, à 380 km. Le plancher des satellites se trouvant 2 fois plus éloigné que sur Terre, à 360 km. La sonde a pris des clichés époustouflants, montrant des détails de 1 m. Mais compte tenu du débit des informations permis par la taille de l'antenne et sa distance à la Terre, ces photos ne seront pas légions.

    L'usure de l'orbite va être très étudiée afin de déterminer la densité de l'atmosphère. Puisque cette étude se fait selon des bases mathématiques, c'est à l'aide d'un réseau neuronal que les américains ont constitué un modèle pour mieux tenir compte du caractère changeant de l'atmosphère martienne. L'orbite excentrique autour du Soleil est responsable des variations importantes dans la distribution de chaleur selon les saisons.  Une banque de données sera créée. Elle sera d'un grand secours pour la suite des opérations.

    Les expérimentations concernent surtout la cartographie et la météorologie pendant au moins une année martienne, soit 2 années terrestres. C'est le 11 septembre 2 000 que cette année martienne sera bouclée. Vu les bons résultats, la mission durera au-delà de  janvier 2 001. Un nouveau report jusqu'en janvier 2 002 lui a été accordé pour travailler avec Mars Odyssey à la recherche de sites d'atterrissage pour la mission de 2 003. La sonde avait déjà transmis fin janvier 2 001, 65 000 images, 583 millions de mesures topographiques et 103 millions de mesures spectrales.

Dunes dans Proctor Crater. 

  1. Mars Climate Orbiter

    Voici une nouvelle génération de mission à destination de Mars: Mars Surveyor 98, qui est composé de Mars Climate Orbiter et de Mars Polar Lander. Les 2 sondes vont profiter de la distance la plus courte entre les 2 planètes pour cette année, qui fut atteinte le 1 mai 1999, à 86,6 millions de km. Ne reste-t-il aujourd'hui, que Mars Polar Lander ?  Le 12 janvier, Mars Global Surveyor cherche toujours la sonde, qui a touché le sol martien à la date prévue, le 3/12/99. Mais depuis c'est le silence.

  1. L'échec

    Hélas, voici une mission de plus, qui a échoué. Pourquoi les martiens nous en veulent-ils ? Telle est la question que se pose la NASA.

    Selon le dernier compte-rendu, une erreur d'altitude serait à l'origine de la perte de Mars Climate Orbiter.

   La sonde avait parcouru 670 millions de km et devait passer à 140 km au-dessus du pôle Nord pour une mise en orbite elliptique.

schéma de la trjectoire

 

      L'échec se conçoit aisément, compte tenu de la difficulté de corriger à distance les problèmes qui surgissent lorsque la densité de poussières n'est pas celle prévue. N'oublions pas que la sonde file à 5,5 km/s et que les ordres avec accusé de réception, s'effectuent en 22 minutes, la distance étant de 200 millions de km. Cela correspond à 8 000 km parcourus. Tout est obligatoirement confié à un programme qui est conçu en fonction des connaissances acquises, mais pas en fonction de l'imprévu. Il ne faut pas perdre de vue que le projet a subi des contraintes budgétaires pour répondre à la nouvelle doctrine: vite, petit et pas cher. Pour des missions de ce genre, il faut donc accepter les échecs. Et n'oublions pas que l'échec est un facteur de succès.

Voici la salle de contrôle au moment  de l'échec

salle de contrôle au JPL.

 

      Voici le communiqué de la Nasa que j'ai reçu:

      Pasadena, 24 septembre 1999.

        Les contrôleurs de vol ont abandonné les tentatives de recherche à 3 heures (heure du Pacifique). L'équipe a utilisé l'antenne de 70 m du DSN (Deep Space Network) pour tenter de reprendre le contact avec la sonde.

       Les ingénieurs estiment maintenant que l'altitude de MCO (Mars Climate Observer), au moment de l'approche de Mars lorsque le moteur a été mis en route pour l'orbite d'insertion, était de 57 km. Le plan de vol original prévoyait une altitude optimum de 140 km. L'équipe pense donc que le minimum pour que la sonde survive était de 80 à 100 km.

        MCO est une mission parmi d'autres pour un projet à long terme pour l'exploration de Mars, baptisé Mars Surveyor Program et dirigé par le JPL et la NASA. 

        Le JPL est une division du CIT (California Institue of Technology) basé à Pasadena.

   Nous apprendrons plus tard, que les équipes de vol et de mission au sol, ne travaillaient pas avec les mêmes unités, les uns en miles et les autres en mètres.

    N'ayant pas fait tout cela pour rien, je ne veux pas effacer  le déroulement des opérations qui étaient prévues. C'est pour info.

  1. Ce qui était prévu

vue d'artiste de MCO       Mars Climate Orbiter est la première des 2 sondes qui atteignaient Mars cette année. Elle devait se mettre en orbite pour être la première sonde interplanétaire destinée à prévoir le temps et   servir de relais de communications à la deuxième sonde, Mars Polar Lander. Les 2 sondes formaient le programme de la Nasa, appelé: Mars 98.

    Mars Climate Orbiter a décollé le 11 dec 1998 du complexe 17 de Cap Canaveral, à bord d'une DeltaII 7425 de Boeing et arriva dans la banlieue de Mars, le 23 sept 1999.  Elle aurait dû se mettre en orbite polaire à 400 km, le 22 novembre, après un freinage aérodynamique de 2 mois. Cela aurait permis  d' accroître les connaissances climatologiques acquises avec Pathfinder et Mars Global Surveyor.

Dimensions:

  • corps principal: 2,1 m de haut et 2 de profondeur

  • panneaux solaires: 5,5 m bout à bout

Masse: poids total de 630 kg consistant en 338 kg de la sonde et 291 kg du carburant.

Puissance électrique: les panneaux solaires fournissaient après le lancement 1000 watts et  500 watts à l'approche de Mars. Il y a 2 fois moins de Soleil.

  1. Aérofreinage

      Mars Climate Orbiter devait être mis en orbite par aérofreinage, tout comme Mars Global Surveyor, mais en profitant des acquis de cette manœuvre avec Mars Global Surveyor, qui a permis de découvrir la forte densité de l'atmosphère, due aux poussières.

Dès sa mise en orbite, l'engin devait commencer à ralentir à l'aide ses panneaux solaires. Ils devaient lui servir à faire de l'aérofreinage, dans une atmosphère aussi ténue que celle située à 30 000 m sur Terre. Durant ses orbites elliptiques de 14 à 2 heures, le passage au périapse (160 km) aurait freiné la sonde. Au cours des 2 mois suivants, l'aérofreinage devait se poursuivre graduellement, pour ne pas endommager la sonde.

    La sonde était équipée d'instrumentation climatique (radiomètre) et de caméras. Le but était de mieux connaître le climat de Mars, afin d'effectuer plus tard, des prévisions qui seront indispensables aux futures missions.

    La caméra devait prendre des images d'horizon à horizon  avec une résolution du km, laquelle pouvait être combinée pour produire des images globales du temps. La caméra était en couleur avec un objectif grand angle et un autre de moyenne ouverture. La caméra devait être axée sur des prises de vue de la surface pour produire des cartes avec des objets de la taille d'un terrain de football et une résolution de 40 m et plusieurs couleurs pour donner un portrait global de la planète saison après saison. La camera était fourni par Malin Systèmes Spatiaux dont le responsable est Mr Malin.

 

Calendrier

11 décembre 1998

lancement

23 septembre 1999

insertion sur une orbite martienne

23 septembre 1999

début de l'aérofreinage

22 novembre 1999

fin de l'aérofreinage

1 décembre 1999

transfert sur une orbite de cartographie

3 décembre 1999

support à la mission Mars Polar Lander

3 mars 2000

début de la cartographie

15 janvier 2002

début de relais d'une nouvelle mission

 

  1. Mars Polar Lander

     Hélas, c'est fini pour Mars Polar Lander. Les impasses budgétaires ont eu raison des 2 missions de Mars 98. La pauvreté coûte cher....

En attendant 2001, voici tout de même, ce qui aurait dû se passer......

vue d'artiste de MPL 

 

   Mars Polar Lander (572 kg sec) qui avait quitté la Terre le 3 janv 1999 et est arrivé sur Mars le 3 dec 1999 à 20 h TU. Il aurait dû se poser non loin du Pôle Sud à 76° latitude Sud et 195° longitude Ouest et à l'intérieur d'un rectangle de 200 km de long sur 20 km de large.  La petite sonde avait été prévue pour fonctionner 3 mois. C'était la fin du printemps. Elle aurait bénéficié de 90 jours de Soleil permanent.

 

description de Mars Polar Lander

 

    Hauteur 1m de la case d'équipement au sol et 3,6 m de large. L'alimentation électrique se faisait par des panneaux solaire de 3,6 m, délivrant 200 w. Le Lander était équipé de batterie nickel/hydrogène, délivrant 16 ampères encaissant des températures de -30°C à - 80°C. L'énergie électrique est le facteur déterminant de la longévité de l'engin sur Mars. L'énergie solaire y est réduite de moitié par rapport à la Terre.

  1. Ce que devait être la mission de MPL.

    Mars Polar Lander avait pour mission de trouver une explication à la différence entre les 2 calottes polaires. La calotte glaciaire du pôle Nord est constituée d'eau, tandis que celle du Sud est faite de dioxyde de carbone et d'eau. La calotte polaire au nord, est 10 fois plus grande que celle du sud . Or, l'hiver, au Sud, a lieu lorsque  Mars est au plus loin du Soleil et se déplace, de ce fait, plus lentement sur son orbite (1ère loi de Kepler). L'hiver y est donc plus long qu'au Nord.

    Les 2 pôles montrent des couches inhabituelles, de bandes de couleur alternativement sombre et claire, qui pourraient être de glace et de poussières. Elle pourraient nous aider à comprendre le passé et  à déterminer si un changement catastrophique ou graduel est à l'origine du climat actuel.

    L'atterrissage aurait dû se faire selon un scénario classique utilisé avec les Viking. Le bouclier thermique aurait freiné sérieusement la sonde, puis des parachutes se seraient déployés et enfin une rétrofusée à poussée variable,  se serait arrêtée avant d'atteindre le sol, pour ne pas le polluer.

phases d'atterrissage

 

   Une nouveauté rappellera les sondes Ranger sur la Lune, le sol aurait dû être photographié, entre 8000 m et 15 m, lors de la phase d'atterrissage. Ceci aurait permis d'avoir une excellente connaissance du site. Les premières images auraient montraient une surface de 9 km² avec une résolution de 7,5 m/pxl et la dernière image, une surface de 9 m² avec une résolution de 9 mm. La caméra, fabriquée par l' ingénieur Malin (c'est son nom), était équipée d'un capteur CCD (1000 X 1000 pxl) et d'un obturateur électronique.

Intérieur de la caméra

   La sonde était équipée d'une caméra stéréoscopique sur un mât de 1,5 m, d'un pelle, qui était équipée d'une

  La pollution bactérienne fut le soucis des constructeurs. Il ne doit pas y avoir plus de 300 spores/m² et 300 000 au total. Pour atteindre ce but, le programme des Viking fut appliqué. La stérilisation consista à tout nettoyer à l'alcool d'éthyle et à stériliser pendant 50 h à 110°C.

  1. Deep Space 2 (Scott et Amundsen)

vue interne du pénétrateur

 

 

 

 

   Mars POLAR Lander possédait 2 micro - perforateurs Deep Space 2 (2,75 kg) de la taille d'un ballon de basket. Ils furent appelés: Scott et Amundsen en hommage aux deux explorateurs. Ils auraient dû être largués 10 mn avant de toucher le sol, de manière à se trouver à une centaine de km de l'atterrisseur, pour pénétrer, à la vitesse de 200m/s,  jusqu'à 1 mètre, dans le sol martien et détecter la glace d'eau.

 

 

 

 

 

 

Ils étaient équipés de:

   -  2 piles de 6 à 14 volts de 600mA/H, au lithium et au sel de tétrachlorogallate, pouvant fonctionner à -80°C . Elles pesaient 40 grammes.

-  de microcalculateurs pour vérifier leur état

après 11 mois dans l'espace et gérer le programme. Avant l'impact un accéléromètre était échantillonné à 20 hertz. 5 minutes après avoir pénétré dans l'atmosphère, l'accéléromètre était activé avec un échantillonnage de 25 khz. Lors de l'impact, de 20 000 G à 60 000 G (selon le press book de la Nasa), les données auraient été stockées dans la mémoire du micro - computer conçue autour d'un 80C51. L'impact aurait dû avoir lieu 50 à 80 secondes avant l'atterrissage de Polar Lander.

   A l'impact, la sonde s'ouvrait en deux, le pénétrateur s'enfonçait à un mètre, selon la consistance du sol, tandis que la station sol envoyait ses infos, pendant 30 mn, à Mars Global Surveyor qui servait de relais vers la Terre. Un câble souple relayait les 2 parties. Le pénétrateur devait résister, après le choc, à une température de -120°C, celle du l'intérieur de Mars. L'alimentation électrique était prévue pour 3 jours. Mais les mesures auraient été faites en 2 heures, à l'intérieur d'une période de 36 heures après l'impact. Le but était l'étude de la conductivité du sol et la possibilité d'eau.

    Moins de 6 heures après l'impact, une petite foreuse aurait percé un petit trou pour prélever un échantillon de terre. Il aurait été alors chauffé pour détecter de la vapeur d'eau. Le spectre de la vapeur aurait été analysé grâce à une diode laser accordable.

    Les expériences auraient dû durer ensuite jusqu'à la fin de l'énergie électrique.

    Pour résister à l'effroyable décélération, le corps de l'ensemble était rigide pour que l'onde choc traversa sans perturber les composants. L'électronique de bord fut conçue en "chip-on-board", avec un emballage haute densité et en 3 dimensions, interconnecté par du câble flexible en kapton.

  Les émetteurs radio pesaient 50 grammes et faisaient 64 cm² pour une puissance 500mW en réception et 2 W en émission.

 

Retrouvailles

Summary - (May 6, 2005) Scientists analyzing images taken by the Mars Global Surveyor think they might have located the Mars Polar Lander spacecraft, which crashed onto Mars in December 1999. The team developed techniques for spotting spacecraft by analyzing the landing sites of the Mars Exploration Rovers, Spirit and Opportunity. They think they've found MPL's parachute, exhaust blast, and the actual spacecraft. Additional, higher resolution images will be taken by MGS later this year to confirm the discovery.


http://www.universetoday.com/am/uploads/2005-0506mars-full.jpg



Full Story -

Is this the Mars Polar Lander? Image credit: NASA/JPL. Click to enlarge.
The loss of Mars Polar Lander in December 1999 was a traumatic experience not only for those of us intimately involved in the mission, but also for the U. S. Mars Exploration Program. Following the failure, exhaustive reviews of what happened and why led to major shifts in the way planetary exploration was implemented. Without telemetry, the cause of the failure could only be surmised. It would be extremely important if, through some observation, it were possible to confirm the failure mode.

Shortly after the loss of Mars Polar Lander (MPL), the Mars Global Surveyor MOC was employed to acquire dozens of 1.5 m/pixel images of the landing uncertainty ellipses, looking for any evidence of the lander and its fate. The criteria we used in searching for MPL required a bright feature of irregular or elongated shape (the parachute) within about 1 kilometer (0.62 miles) of a location that included a dark area (rocket-disturbed martian dirt) and a small, bright spot near its center (the lander). In 2000, we found one example (see figure) that met these criteria, but in the absence of any substantive, corroborating evidence, the interpretation that this was MPL and its parachute were considered to be extremely speculative.

Observations by MGS MOC in 2004 of the Mars Exploration Rover (MER) landing sites provided guidance for a re-examination of the previously identified MPL candidate. For example, the material from which the MPL and MER parachutes are made is similar, and its brightness in MOC images can be calculated, at least in a relative sense, as a function of sun angle. The brightness of the candidate "parachute" in the MPL candidate location image turns out to be consistent with it being the same material. The brightness difference of the ground disturbed by rocket blast at the MER sites is similar to the brightness difference seen in the MPL candidate image, again adjusted for the difference in illumination and viewing angles. These consistencies lend credibility to this tentative identification.

If these features really are related to the MPL landing, what can we surmise about that landing from the image? First, we can tell that MPL's descent proceeded more-or-less successfully through parachute jettison and terminal rocket firing. The relative location of the candidate parachute and lander is consistent with the slight west-to-east wind seen in dust cloud motion in the area around the date of landing. The blast-disturbed area is consistent with the engines continuing to fire until the vehicle was close to the ground. How close is not known. The larger MER retrorockets fired at about 100 m altitude and continued firing until the engines were about 20-25 m above the surface; the candidate MPL disturbance is roughly the same size, but whether this means the engines were firing as close to the ground as the MER rockets cannot be determined. These interpretations are consistent with the proposed MPL mode of failure: the engines fired at the correct time and altitude and continued firing until the flight software checked to see if an electronic message indicated that the landing leg contact switch had been set. Since the initial leg deployment several kilometers above the surface apparently induced sufficient motion to trigger this message, the software stopped the engines as soon as the check was made, about 28-30 seconds into the 36-40 second burn. MPL was probably at an altitude of about 40 m, from which it freely fell. This is equivalent to a fall on Earth from a height of about 40 feet. The observation of a single, small "dot" at the center of the disturbed location would indicate that the vehicle remained more-or-less intact after its fall.

What is important about having a candidate for the Mars Polar Lander site? It gives the MOC team a place to target for a closer look, using the compensated pitch and roll technique known as "cPROTO." Examples of cPROTO images and a description of this capability, developed by the MGS team in 2003 and 2004, were discussed in a MOC release on 27 September 2004. Without a candidate for targeting a cPROTO image, it would take more than 60 Earth years to cover the entire Mars Polar Lander landing ellipse with cPROTO images, because the region spends the better part of each Mars year covered with carbon dioxide frost, part of each winter is spent in darkness, and, because of several uncertainties involved with the technique, it often takes two, three, or more tries before a cPROTO image hits a specific target. Now that a candidate site for Mars Polar Lander has been identified, we have a cPROTO target, which may permit us to obtain an image of about 0.5 meters per pixel (allowing objects approximately 1.5-2.5 meters in size to be resolved) during southern summer this year. At the present time (May 2005), the landing site is just beginning to lose its cover of seasonal carbon dioxide frost.

Original Source: Malin News Release

 

 

 

 

  1. Remarques sur les échecs

     Voici quelques remarques qui permettent de comprendre les raisons de ces échecs par accumulation d'erreurs. 

     Pour des raisons psychologiques et financières, les générateurs isotopiques ont disparu des sondes. Pourtant, pour résister au froid glacial de Mars, les Viking ont tenu grâce à 1200 g de plutonium 238, qui ont pu délivrer 8A sous 4,4 v soit 35 watts. Ainsi les aléas du rayonnement solaire ne sont pas intervenus. Aujourd'hui les panneaux solaires, au nombre de 3, devait remplir  leur rôle, car le Soleil ne va pas se coucher et la sonde était au pôle Sud. Mais à l'avenir, on songe à la pile à combustible, qui, au prix d'un peu de carburant (hydrogène et oxygène), fournira une eau qui sera précieusement conservée. C'est ainsi que nous nous rendons compte des inconvénients des sondes bon marché, qui entraînent des durées de vie limitées avec des risques de pannes plus élevés et obligent à multiplier les missions. Qui a raison? Or, pour un prix 40 fois supérieur, les Viking (2 sondes et 2 Orbiter) ont fonctionné pendant 14 ans, au lieu de 9 mois....

     Et aujourd'hui 12 janvier 2000, tout ce beau scénario est remis en cause par cette politique du petit, rapide et pas cher. Mars Polar Lander, Scott et Amundsen ne répondent pas. Des impasses technologiques ont été commises pour tenir à l'intérieur de l'enveloppe budgétaire imposée par le Congrès. Des équipes furent réduites au strict minimum, avec un manque évident de concertation.  Résultat, une mission de plus qui a échoué, et la Nasa, sérieusement ébranlée sur ses bases.

    L'équipement radio, qui était doublé comme la plupart du matériel équipant la sonde, aurait dû  dialoguer avec Mars Global Surveyor, qui assuré le relais avec la Terre, après l'échec de Mars Climate Orbiter. On sait maintenant que cela n'a pas fonctionné. MSG va maintenant photographier la région pour obtenir peut-être des photos qui permettraient de savoir ce qui s'est passé. Il est important de le savoir, car les sondes de la prochaine mission sont construites à l'identique.

     Il semblerait qu'un problème soit survenu au moment de la séparation de l'étage de croisière et de l'étage de descente. Celle-ci s'effectuait par l'intermédiaire de "boulons explosifs". Mais ces derniers étaient prévus pour fonctionner à > 4°C. En l'absence de chauffage, le froid spatial a peut-être empêché leur bon fonctionnement. Mais on pense aujourd'hui, 28 mars 2000, que le moteur de descente aurait était coupé trop tôt sur un ordre intempestif . Lors du déploiement des pieds un peu trop fort, des vibrations sur des switches trop sensibles auraient fait croire à l'engin qu'il s'était posé.

     Si l'étage de descente avait été équipé de système de transmissions, il est possible que l'on aurait pu savoir si cette hypothèse est vraie. Mais les restrictions budgétaires sont passées par là....

     On peut déplorer cette nouvelle politique de la Nasa. Ce qui tue, c'est le "rapide". Cela se traduit par du travail bâclé, pour livrer dans les délais. Les contrôles  sont réduits au minimum, lorsqu'ils sont effectués. Une erreur humaine est très souvent la cause de l'échec. Ces engins plus petits et moins chers, ne possèdent plus de redondance.

 

  1. Missions futures

    

 29 mars 2000

   Lors d'une conférence de presse qui s'est déroulée hier, la commission d'enquête a expliqué la raison possible de l'échec de Mars Polar Lander. 

   Lors de déploiement des pieds du Lander, les switches trop sensibles ont donné l'ordre au moteur de s'arrêter. Ce qui fut fait, mais à une altitude trop élevée. La sonde est tombée comme une pierre est aurait été détruite. En l'absence d'instruments permettant de suivre la sonde dans la phase finale, il est impossible d'en savoir plus.

   Le programme suivant étant construit à l'identique, la Nasa a décidé de l'annuler. Seul un orbiter prendra la route: Mars Odyssey 2001. Le programme a été revu de fond en comble.

   Il a été déclaré que les missions martiennes seront continuées, car elles sont primordiales. L'exploration spatiale est un challenge important et les risques sont à minimiser. La Nasa et l'industrie US ont les capacités requises pour mener a bien ces missions. Le principe de "petits, rapide et pas cher" continuera à s'appliquer moyennant quelques adaptations. Et enfin tous les problèmes rencontrés seront corrigés.

  Tout une liste de recommandations fut présentée et une conclusion tirée:

  • Si nous sommes pas prêts, pas de lancement.

     Les mission suivantes sont déjà programmées, mais vont être remises en cause. Seul va compter dorénavant, la réussite de la mission en cours. D'elle dépendront les suivantes.

     Dans les cartons, les missions suivantes vont-elles rester ? Un Orbiter et un Lander (328 kg), avec une petite voiture  de 45 kg. C'est le modèle de rechange de Sojourner. Il disposerait d'une foreuse pour effectuer un prélèvement. Une station expérimentale de production de carburant est prévue. Lancement le ?.

    Quant à la suite, elle va enchanter tous ceux qui se passionnent pour la conquête de Mars, à moins que l'administration Bush en décide autrement. En ? , la Nasa et ses partenaires internationaux vont réaliser la première mission, dont le but est le retour d'échantillons sur Terre. Les échantillons seront placés autour de Mars, en attendant que la mission suivante ne vienne les récupérer 2 ans plus tard. Un laboratoire ambulant de 60 kg, armé d'un bras articulé et équipé d'une caméra, ainsi que d'une miniforeuse. Il effectuera une centaine de forages de 5 cm. A partir de l'atterrisseur, un forage plus profond (1m) pourrait être réalisé.

    En ? , le lancement sera effectué par une Ariane V.  Il y aura 2 engins à bord. Tout d'abord, un Lander américain pour chercher,  des échantillons sur la planète rouge et les mettre sur une orbite de Rendez-Vous, et un Orbiter français, qui récupérera ces échantillons en orbite, pour le retour sur Terre au-delà de 2010.

    La mission Mars express (Europe), arrivée prévue en décembre 2003  (une opposition exceptionnelle comme en 1877), est envisagé. L'avion qui devait être le passager auxiliaire d'une Ariane V, ne sera pas construit. Trop utopique ont dit les responsables, car très difficile a réaliser.

   En 2014 - 2016, lancements d' autres missions pour récupérer des échantillons. Pour le moment, ce serait une réédition de l'aventure précédente. En outre 2 micros missions sont à l'étude avec le CNES.

    Ensuite l'homme entrera en lice.

    Mais laissons les choses immédiates se dérouler, car différents événements peuvent contre-carrer les prévisions sur le moyen terme.

NB :  tout est conditionné par les résultats de l'enquête sur l'échec de Mars 98.

  1. FIDO

Fido en action Voici FIDO (Field Integrated Design Operations) du Jet Propulsion Laboratory de Pasadena. Il est de la taille d'un St  Bernard et pèse 70 kg. Il mesure 75 cm de large, 1,05 m de long et 55 cm de haut. Il se déplace à 200 m/h en utilisant son propre système de vision. Ses yeux sont situés au bout d'un grand mat permettant des vues panoramiques. Il est alimenté par panneau solaire fournissant l'électricité à des batteries. Il a 2 fois la taille de Sojourner et est capable de se gérer sans l'assistance humaine. Il fait ses premiers pas dans un terrain imitant le sol martien, ce week-end (20 mai 2000) dans le Nevada, tandis que l'équipe de contrôle restera au JPL à Pasadena. Des groupes d'étudiants participent à l'étude et aux essais. Chaque groupe est responsable de la création et de l'exécution d'une partie du séquencement qui contrôle le rover. Ils ont un rôle important pour aider les chercheurs dans des tests compliqués. Durant les tests, Fido est couplé à K9, un rover en développement. K9 est lui-même couplé à un interface graphique restituant une vue 3D à partir des vues panoramiques. Un opérateur lui donne des ordres qu'il exécute par l'intermédiaire d'un logiciel installé à son bord. Pendant l'essai, le paysage devient une réalité virtuelle de l'environnement permettant aux scientifiques de déterminer les distances et la taille des objets, afin de recommander un meilleur échantillonnage du site et de la meilleure route à suivre.
  Fido sert de test pour la conception du Rover de 2003. Son étude a débuté en 1998.

 

 

  1. Mars Odyssey 2001

    La sonde, qui s'est envolée le 7 avril 2001 à 18h02, heure française, vers Mars, portera le nom de Mars Odyssey 2001, en souvenir du film d'Arthur Clarke: 2001, odyssée de l'espace.

    La fusée  Delta II de Boeing s'envolera vers le Nord de la côte Est de l'Amérique du Nord, puis survolera l'Europe, et la séparation se produira au-dessus du Moyen-Orient. La sonde quittera le domaine terrestre à une vitesse relative de 11,5 kms-1. Le 12 avril, elle filait à la vitesse relative de 3,3 kms-1 et se trouvait à 1 488 556 kilomètres de la terre. 

    Elle sera le départ d'un nouveau programme dans lequel les erreurs ayant conduit aux échecs de Mars Polar Lander et Mars Climate Observer, ont été corrigées. 

  La sonde Mars Odyssée 2001, construit par Lockheed Martin pour le Jet  Propulsion Laboratory, est conçue pour cartographier Mars. Sa masse de 725 kg se repartit entre 331,8 vue d'artiste de Mars Odyssey kg pour le bus, 348,7 kg pour le carburant (ergols) et 44,5 kg pour la charge scientifique: GRS (spectromètre gamma pour déterminer la concentration en fer, hydrogène, silicium et thorium), Themis (Thermal EMission Imaging System avec son regard dans le visible et le proche infrarouge, de 450 nm à 850 nm et l'infrarouge thermique de 6, 5 µm à 15 µm) et finalement Marie (détecteur de radiations dans l'environnement martien). La caméra Thémis est la pièce maîtresse de Mars Odyssey. Elle recueille des images couleurs sur les 5 canaux et en panchromatique (N&B) elle a une résolution de 18m. Dans l'infrarouge thermique (6,5µm à 15 µm) sa résolution est de 100m. Ces 3 appareils permettant de mesurer les matériaux (structures et processus géologiques) en surface. Elle recherchera les indices géologiques qui pourraient indiquer la présence de l'eau  à faible profondeur en mesurant le taux d'hydrogène et  contribuera de manière significative vers la compréhension de ce qui sera nécessaire pour une exploration plus sophistiquée de Mars, notamment donner une idée du taux de radiations en vue de préparer l'arrivée de l'homme.

  Arrivée le 24 octobre 2001.

   Elle fut mise en orbite autour de Mars par aérofreinage pendant 76 jours. Cela consista à passer 273 fois au périgée et la forte densité de l'atmosphère (due aux poussières), par l'intermédiaire des panneaux solaires, freina la sonde. Le 12 janvier 2002 l'orbite définitive, décrite en 2 heures, fut atteinte à 400 km. La mission scientifique est prévue pour durer jusqu'en juillet 2004. Elle travaille avec Mars Global Surveyor pour définir des sites d'atterrissage pour la mission de 2003 et servira de relais aux missions de la fenêtre planétaire de 2003 (Mars Exploration Rover et Mars Express).

 

NASA/JPL: http://mars.jpl.nasa.gov

Air & Cosmos n° 1790 C. Lardier

 

  1. Bilan de Mars Odyssey

  "Après une année autour de Mars sur une orbite héliosynchrone à 400 km au-dessus du sol martien, la sonde Mars Odyssey a changé la vision que nous avions, aussi bien au-dessus qu'au-dessous de la planète rouge" déclara le Dr Jeffrey Plaut, scientifique du projet  au JPL à Pasadena (Californie). Satellisé le 24 octobre 2002, la mission a débuté en février 2003, c'était l'été dans l'hémisphère sud. Elle durera jusqu'en août 2004.

différence de composition entre les rochers de la paroi et ceux qui reposent au fond et la poussière et le sable sur les bords du canyon Pendant cette première année, la caméra a pu fournir des cartes détaillées des minéraux dans les roches et sur le sol. Une surprise spectaculaire fut la découverte par Thémis de couche de roches riches en olivine, dans la vallée Ganges Chasma (Valles Marineris, image ci-contre PIA04262_th200 ). Selon le Dr Philip Christensen, responsable de recherche sur l'appareil Thémis à l'Université de l'Arizona à Tempe, l'olivine (fausse couleur pourpre) est facilement détruite par l'eau (elle se transforme en serpentine) et sa présence dans cette région, dans des roches anciennes, suppose que l'eau n'est pas restée longtemps.  Cette image en fausse couleur, prise dans la bande 5,7 et 8 µm et de 150 km de côté, montre la différence de composition entre les rochers de la paroi et ceux qui reposent au fond (bleu et pourpre) et la poussière et le sable sur les bords du canyon (rouge et orange). Le fond de Ganges Chasma (13°Sud et 318°Est) est couvert de roches et de sable issus de laves basaltiques, en bleu. Le Nord est en haut de l'image.

   Les images infra-rouge sont un outil remarquable permettant de révéler, grâce à la différence de température du jour (rayonnement du sol) et de la nuit (inertie thermique), les couches complexes des roches et du terrain (les roches mises à nue dans Ares Vallis sont très abondantes), les flots de laves, les cratères d'impact, l'effet du vent et  l'histoire de l'eau sur Mars.

    Odyssey a mesuré que le niveau de radiations y est 2,5 fois plus élevé qu'en orbite terrestre basse où évolue l'ISS. Les mesures dans l'environnement martien ont confirmé que les futurs explorateurs devront faire face à des risques à long terme provoqués par le rayonnement cosmique. Des flots de particules provoqués par des éruptions solaires, non détectés dans la proche banlieue terrestre (12 sur 1 an), ont été observés, car venant de la face opposée. Le graphique ci-contre indique la dose équivalente de radiation mesurée par Mars Odyssey  et les instruments de l'ISS sur 11 mois entre avril 2002 et février 2003. Le flux cosmique atteint 20 à 30 mrads/j (millirads par jour) auquel il faut ajouter les sursauts solaires. C'est lors de l'éruption du 28 octobre 2002 que la dose équivalente à un mois de radiation a été enregistrée, soit 1 rad. Mais avec une moyenne de 30 rads (0,3 sievert) par an lors du voyage aller-retour et moins de la moitié lors d'un séjour prolongé sur Mars, il n'y a rien de dramatique. Les astronautes ne cumuleront que 0,5 à 1 sievert, tandis que la dose autorisée est de 1 à 4 sievert au cours d'une carrière. Il faudra que le blindage des modules sur le sol soit correctement blindé, mais ceci est déjà pris en compte. Avec la masse de la planète rouge, son atmosphère et un blindage en aluminium de 10g/cm, 75% du rayonnement nocif sera éliminé.

     Le GRS (Gamma Ray Spectrometer) qui dès le début de la mission a découvert de grandes quantités d'hydrogène sous forme de glace emprisonnée sous la surface de Mars, a également commencé à tracer la composition élémentaire du sol et définir l'interaction des rayons cosmiques sur la surface. Quant à l'hydrogène c'est une mesure directe de la quantité de glace d'eau contenue dans les premiers mètres du sous-sol.
 


http://mars.jpl.nasa.gov/odyssey/technology/images/grsradiation-med.jpg

  En mesurant les neutrons, il est possible de calculer l'abondance de l'hydrogène sur Mars qui est en relation avec la présence d'eau. Le détecteur de neutrons est sensible à la concentration d'hydrogène dans le premier mètre sous la surface. Comme une pelle virtuelle, il "creuse" la surface et le spectromètre permet aux scientifiques d'observer la sous-couche et de mesurer la présence et la quantité d'hydrogène. Etant donné que l'hydrogène est plus souvent présent sous forme de glace d'eau, le spectromètre est capable de mesurer directement la quantité de glace et la façon dont elle se transforme avec le changement de saison.

  Ci-dessous, une vue globale, en fausse couleur, de Mars mesurée à l'aide du spectromètre à neutrons du GRS, dans la zone des neutrons à énergie intermédiaire ou neutrons épithermiques. Le sol riche en hydrogène y est indiqué en bleu foncé, ce qui représente les neutrons épithermiques de basse intensité. Progressivement de petites quantités d'hydrogène apparaissent en bleu clair, en vert, en jaune et en rouge. Les zones en bleu foncé dans les régions polaires pourraient contenir plus de 50% de glace d'eau à moins d'un mètre de profondeur. Au pôle Nord, l'hydrogène est caché sous une couche dioxyde de carbone (CO2) appelé aussi glace sèche, car c'est l'hiver. Les régions bleu-clair, près de l'équateur et proches de la surface, contiennent un peu plus d'hydrogène qui est le plus susceptible d'être chimiquement ou physiquement lié parce que la glace d'eau n'est pas stable à proximité de l'équateur, du fait de températures positives. La grande surprise des scientifiques fut de trouver le trésor qu'ils sont venus étudier: l'eau. En effet sous la surface, il y aurait assez d'eau pour remplir 2 fois le lac Michigan et il est possible que ce ne soit que la partie visible de l'icberg.


http://science.nasa.gov/headlines/y2002/images/marsice/newdata.jpg

  Lors des mesures aux hautes latitudes australes, alors que le givre carbonique a disparu pendant l'été martien, la quantité d'hydrogène détectée est équivalente de 20 à 50 % d'un volume donné de glace d'eau, dans les couches superficielles débutant à 60 cm de profondeur par 60° de latitude Sud pour n'être qu'à 30 cm à partir du 75e parallèle. De plus, les terrains stratifiés du pôle Sud sont constitués, tout comme au pôle Nord, de glace d'eau mêlée à de la poussière. Puisque la roche a une plus grande densité que la glace, cette  quantité est supérieure à 50 %de glace d'eau par volume. Ceci signifie que si nous chauffions un seau rempli de ce sol polaire riche en glace, plus de la moitié du seau serait rempli d'eau liquide.

   L'étude du pôle Nord a débuté au début de 2003. La présence de glace d'eau y est tout aussi abondante jusqu'au 60e parallèle. Au-delà elle semble être disparue, sauf dans des endroits où elle est restée piégée dans de l'argile ou de la zéolite tel qu'à l'équateur dans Arabia Terra où elle atteint 8%.

   Dans les hauts plateaux de l'hémisphère sud, Thémis a révélé un réseau hydrographique 10 fois plus dense que ce qui avait été détecté auparavant. Ces arborescences de vallées trahissent des précipitations importantes sur l'ensemble de la planète à une époque très lointaine. De plus, les plaines de l'hémisphère Nord auraient été submergées par un hypothétique océan, dont le rivage supposé fait apparaître de part et d'autre de la ligne fictive, une différence de terrain détecté par la différence de rayonnement que pourrait expliquer une couche de sédiments.

http://themis.asu.edu/
http://science.nasa.gov/headlines/y2002/28may_marsice.htm?list540155

  1. Mars express

Départ en juin 2003. Sujet à venir.

  1. Rovers de 2003

   L'université Cornell a été retenue par la Nasa pour fournir l'équipement scientifique ainsi que l'équipe, pour la prochaine mission sur Mars. Il est prévu  2 sondes de 1 tonne, Mars Exploration Rover (MER). Ces rovers, MER-A et MER-B, sont issus de Sojourner (10 kg) et de Marie Curie (45 kg) ex FIDO (voir ci-dessus), qui aurait dû partir avec Mars Odyssey. Ils seront lancés par 2 Delta-2. Les lancements sont programmés pour le 30 mai et 27 juin 2003 avec des atterrissages programmés pour le 4 janvier et le 8 février 2004.  Un parachute aidera l'ensemble à se poser lentement et des airbags achèveront l'atterrissage. 

   Le nouveau Rover sera plus grand que Sojourner. D'une masse de 130 kg, le rover de 2003 il pourra parcourir 100 m par jour martien (sol). La durée de vie estimée est de 90 sols (environ 3 mois). 6 instruments scientifiques permettront une analyse géologique fine. Avec une caméra panoramique (pancam), il y a le spectromètre d'émissions thermiques (mini-Thermal Emission Spectrometer) pour la minéralogie et l'atmosphère, qui verra la scène en infra-rouge, une caméra microscopique pour transmettre des images submillimétriques des roches de surface, un spectromètre de masse (Mossbauer) pour mesurer entre autre le rapport de fer dans les roches, un spectromètre (APXS) pour le rayonnement alpha des protons permettant une analyse du taux de concentrations de la plupart des éléments composants les roches. De plus un système abrasif permettra d'étudier la composition des roches. Les scientifiques espèrent comprendre la géologie de la planète. Pour la première fois des analyses microscopiques seront faites sur place. Une réponse sur la quantité d'eau contenue sur Mars serait l'apothéose de la mission. 

  MER-A se posera entre 5° Nord et 15° Sud. Pour ce rover, la NASA ne prendra aucun risque, car elle n'a plus de droit à l'erreur. Quant à MER-B, le site sera un peu plus risqué et devrait se situer entre 10° Nord et 10° Sud. Cinq catégories de sites sont envisagées:

  • zones proches d'anciens volcans où l'eau aurait pu couler, mais risquées.

  • réseaux de vallées où l'eau aurait pu couler longtemps.

  • cratères lacustres.

  • canyons de Valles Marimeris.

  • Sinus Meridiani où l'instrument TES de Mars Global Surveyor a détecté de l'hématite minérale, généralement associée à la présence d'eau.

   Il est à noter que parmi ces sites, il y a le bassin d'Isidis dans lequel l'atterrisseur anglais Beagle-2 de la sonde européenne Mars Express doit se poser en décembre 2003. Cette sonde décollera en juin 2003 à bord d'une fusée russe Soyouz.

 

MISSION: Mars Exploration Rovers (MER-1/MER-2)
LAUNCH VEHICLES: Delta II/Delta II Heavy
LAUNCH PADS: 17-A/17-B
LAUNCH DATES: May 30/June 25
LAUNCH TIMES: 2:28 p.m. / 12:34 a.m. EDT

 

  Université de Cornell: http://www.athena.cornell.edu/
  NASA/JPL: http://mars.jpl.nasa.gov

  1. 2005 et suivantes

   Prendre ces dates avec prudence car rien n'est figé. La Nasa prévoit de lancer un Mars Reconnaissance Orbiter en 2005. Il prendra des images de 20 à 30 cm de résolution, contre 3 m pour Mars Global surveyor.

La Nasa a profité de cette proximité de Mars pour y envoyer un vaisseau spatial automatique. Mars Reconnaissance Orbiter, c’est son nom, a quitté la Terre en août dernier, emportant dans ses soutes, parmi bien d’autres choses, le plus grand objectif photographique jamais envoyé vers une autre planète. " HiRISE " (pour " High Resolution Imaging Science Experiment ") pèse 66 kg, son miroir primaire mesure 50 cm, et il peut prendre des images numériques avec une résolution de 1200 millions de pixels. Placé en orbite autour de Mars, cet appareil photo géant sera capable de nous révéler des détails pas plus grands qu’un lave-vaisselle.

MRO doit se placer en orbite martienne en mars 2006, d’où il établira une cartographie extrêmement détaillée de la surface martienne, à l’intention des futurs explorateurs martiens.

   La grande mission franco-américaine de 2007 devait être une mission de démonstration. Elle comprenait une fusée Ariane V, un orbiteur et 4 NetLander français, un smart Lander et un Mars scout (avion, ballon ou petit atterrisseur) américains et en plus, un petit satellite relais italien. Mission supprimée.

   En 2009, une version modifiée du satellite italien sera lancée. Mission suspendue.

  En 2011, une version non définie devrait avoir lieu avec un Mars Scout 2e version.

  En 2014 et 2016, 2 missions de retour d'échantillons. Remis à plus tard.

  Mais attention, tout ceci est conditionné par le succès ou l'échec d'une mission et selon que la crise actuelle des budgets s'améliore ou pas. En 2003, tout est remis en cause.

NASA/JPL: http://mars.jpl.nasa.gov

  Air & Cosmos n° 1790 C. Lardier

Conclusion

    Grâce à toutes ces expéditions, Mars a perdu une partie de son mystère et a quitté le domaine de la science fiction. Plus d'hommes verts, plus de canaux mystérieux, fini les lumières étranges qu'observées des scientifiques en mal de publicité.

    Mars est un astre mort depuis des millénaires, que l'homme espère coloniser un jour.

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Voir Mars

Voir l'homme sur Mars

Voir Images insolites et voir Images

à suivre...

 

Image credit: NASA/JPL/Malin Space Science Systems

Malin Space Sciences Systems: http://www.msss.com

Nasa: http://www.nasa.gov

JPL: http://www.jpl.nasa.gov.

Caltech: http://www.caltech.edu/

 

 

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