Mars12 - Rovers, Caméras et paysages Avec la mission MER 2003 nous changeons d'échelle. Après Sojourner, voici Spirit et Opportunity équipés de caméras performantes qui jouent le rôle de robots détectives sur le sol martien depuis une année martienne. Avec eux nous avons pour la première fois découvert le paysage de Mars. Pour
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Montées au sommet du mât avec les deux caméras panoramiques, il y a 2 caméras de navigation, qui prennent des images stéréoscopiques noir et blanc, à champ large, fournissant aux scientifiques de la mission les informations nécessaires pour choisir le chemin le plus simple à travers les champs de roches distribuées au hasard. La "planche" supportant les caméras peut pivoter horizontalement sur 360° et 180° verticalement. Montées devant et derrière le rover il y a 2 caméras pour éviter les risques (Hazcam: Hazard Avoidance Cameras), utilisées pour voir le sol au voisinage immédiat. Ce système sauvegarde le rover contre des pertes de réception ou des collisions sur obstacles inattendus et travaille de concert avec le logiciel de traitement à bord qui permet de faire des choix intelligents parmi une zone à risques. Les images prises sont 3 fois meilleures que celles de Pathfinder. L'image ci-dessous, prise par Opportunity, montre la difficulté du pilotage au milieu des dunes, témoin l'enlisement du 13 mai au 4 juin 2005. C'est grâce à une marche arrière soigneusement étudiée sur Terre, à l'aide d'une reproduction exacte du problème, que le 5 juin les contrôleurs de vol ont explosé de joie en voyant la photo. Cet endroit a été appelé "purgatoire". La profondeur des sillons est de 30 cm, dans un sable très pulvérulent. |
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Voici une autre image envoyée par Opportunity qui montre les difficultés de progression rencontrées sur la route du cratère Erebus. L'image, prise au 608e sol (9/10/05), montre un affleurement, mis en valeur par l'éclairage, sur le bord du cratère, ainsi que de grands amoncellements de sable, déposés par le vent, qui remplissent le centre du cratère.
Le rover se dirige vers l'ouest tout en esquivant de larges
amoncellements formant des ondulations.
Après avoir traversé au nord
l'amoncellement sur l'horizon (près du centre de l'image), Opportunity
ira vers le sud sur le bord Ci-dessous, la cible d'Opportunity, le cratère Erebus (2,0°S - 5,6°W) vu par Mars Global Surveyor. Il est rempli de dunes. Toutes les dunes de la zone sont alignées dans le sens du vent.
Les images prises par l'imageur à gros plan sont utilisées pour étudier les roches et le sol de très près. Seules les météorites martiennes, capturées sur Terre, ont pu être étudiées de plus près.
La Nasa a rendu publique toutes les images prises par les caméras. Ce sont des images brutes et elles sont codées. La connaissance de ce code permet de connaître les conditions de prise de vue.
Ci-dessous un tableau qui vous aidera a décodé les 27 caractères
associés à la mission. Il y a suffisamment d'informations pour vous
permettre de faire des stéréogrammes, de construire des images
couleurs et de déterminer quand et où furent prises les images.
Amusez-vous bien !
Voici une
image prise au 626e sol avec les caractéristiques ci-dessus.
:Traduction du texte: http://marsrovers.jpl.nasa.gov/gallery/edr_filename_key.html Voir: http://qt.exploratorium.edu/mars/ pour obtenir toutes les images brutes.
Opérant pendant 7 fois plus de temps que prévu à l'origine, les rovers montrent toujours une fraîcheur insolente, tout en révélant des preuves d'un passé humide où l'eau aurait circulé sur Mars. Spirit
fut envoyé dans le cratère Gusev ( Par chance, les airbags qui amortirent l'arrivée sur le sol martien, permirent à l'ensemble refermant Opportunity de rouler dans le petit cratère, Eagle. La sonde a rebondi 26 fois et a roulé sur environ 200 mètres avant de venir se poser à l'intérieur du cratère. Quand il est sorti de son cocon et a ouvert ses yeux, il vit un affleurement rocheux. Cet affleurement représenta une aubaine pour des géologues de la mission, pour confirmer ou non que Mars a eu autrefois un passé humide. Pendant
ce temps, Spirit était occupé par de sérieux problèmes d'ordinateur.
Une fois ce soucis résolu, il a découvert un paysage exempt de
preuve d'humidité passée, si ardemment désirée par les
scientifiques. Face à lui, à l'est de la plaine qu'offre le fond
du cratère Gusev, se trouvent 7 collines, baptisées du nom des 7
astronautes de Columbia. Situées à environ 3 000 m de là,
il sembla totalement impossible d'y envoyer le petit rover avant
qu'il ne succombe à la dureté de l'environnement martien, sa
durée de vie étant fixée à 3 mois au départ de la mission le
4 janvier 2004. Finalement il y fut envoyé avec l'espoir qu'il
réussirait à atteindre le pied des collines. Aujourd'hui,
presque 2 ans plus tard, nous savons qu'il a fait mieux puisqu'il
a atteint le sommet de la colline la plus élevée, Husband Hill,
nommée en l'honneur du commandant de Columbia.
Pour les chercheurs, il s'avéra rapidement que la plaine était constituée de lave basaltique. Mais, le but de la mission était de trouver des traces d'eau antique. C'est pour cela qu'il fut décidé d'envoyer Spirit visiter ces collines. Si le parcours a nécessité plusieurs mois de travail, c'est en raison de l'étude du moindre détail les scientifiques étant à la recherche de la moindre information pour en savoir toujours plus sur l'environnement martien, notamment sur l'eau. "Nous avons trouvé d'abondantes preuves de modifications des roches dans un environnement aqueux" a déclaré Ray Arvidson de l'université de Washington, un des responsables de l'instrumentation scientifique. Il ajoute qu' "il faut réfléchir sur le positionnement des strates. C'est pour cela qu'il fut utile de grimper pour avoir une bonne vision sur la façon dont les couches sont inclinées. Nous voulons comprendre la superposition des couches. C'est pour cela qu'il a été utile de s'élever pour obtenir une vision sur la manière dont les strates sont inclinées". Il ne faut pas oublier que les collines sont le résultat d'un soulèvement de terrain, qui peut faire apparaître les strates d'un plissement comme celles que nous découvrons dans le Jura, ici à Septmoncel avec son célèbre "chapeau de gendarme". Comprendre la séquence des couches est équivalent à étudier un forage dans la plaine. Selon Squyres, un des responsables des rovers, dans les collines Columbia, Spirit a rencontré des roches beaucoup plus anciennes que celles de la plaine, créant ainsi une fenêtre sur un passé très ancien. Elles fournissent un aperçu fantastique sur l'histoire martienne. C'était un endroit violent où les impacts météoritiques étaient fréquents. Il y avait de l'eau. Quand des roches ont été déposées, l'eau les a imprégnées en modifiant leur chimie. " Comment l'environnement a-t-il évolué autour de la planète? Personne ne le sait. Nous ne sommes allés qu'à deux endroits . Mais les roches nous en disent plus sur la période où elles se sont formées ".
Après avoir parcouru plus de 3 000 m dans le cratère Gusev pour atteindre "Columbia Hills", Spirit escalada les collines en vue de rechercher l'histoire d'un passé humide de Mars. Sur l'image composite ci-dessus, prise par la caméra panoramique, les scientifiques ont remarqué des couches horizontales d'une longueur de 25 cm, qu'ils ont baptisé "Tetl". Ils examinèrent cette roche en détail afin de déterminer son origine. Est-elle volcanique ou sédimentaire ? Après avoir découvert que le socle rocheux avait été beaucoup modifié par l'eau, les scientifiques utilisèrent le rover pour chercher une roche relativement inchangée afin de les comparer et mieux comprendre les changements environnementaux de la totalité du secteur. Au lieu de cela, même les roches les plus récentes dans "Columbia Hills", examinées par Spirit, ont montré des signes de modification dominée par l'eau. Spirit a pris cette image le 29 septembre 2004, au 264e sol.
Spirit a atteint le sommet des "Columbia Hills" à 80 m au-dessus de la plaine environnante, à peu près la hauteur de la Statue de la Liberté. Ce n'est pas l'Everest, mais c'est tout de même en exploit exceptionnel pour le petit rover a déclaré Squyres.
Les rovers ne furent pas conçus pour atteindre le sommet d'une
colline de 80 m, mais les pilotes du JPL ont été capables de
tout connaître des possibilités du rover, notamment sur la
manière de faire grimper le petit véhicule à 6 roues. Pour
Chris Leger, un des pilotes, " ce fut une grande aventure
d'atteindre le sommet.
Je sais que nous
y sommes allés pour des raisons scientifiques mais, néanmoins,
pour les personnes qui pilotent le rover, chaque jour fut un voyage
d'exploration . Chaque jour,
nous voyons les images qui nous arrivent de là-bas. C'est un nouveau
panorama, quelque chose que personne n'avait jamais vu auparavant.
Avec plus de 600 sols, vous avez vraiment le sentiment que vous êtes sur Mars
".
En allant au sommet, nous avons une bonne visibilité sur l'environnement permettant l'accès à de nouveaux terrains. Nous savions depuis longtemps que le prochain endroit, après Husband Hill, serait la zone sud. En étudiant les images prises en orbite, nous en avons déduit qu'il y avait des terrains géologiquement intéressants. Mais ces images ne valent pas une vision à quelques mètres de hauteur".
Piloter sur un tel terrain ne fut pas chose aisée. Chris
Leger se souviendra longtemps de la lutte le long du flanc nord-ouest de la
colline dans un mélange de fines poussières et de matières friables. Nos roues
s'y enlisaient, nous glissions autour en nous y embourbant profondément.
Vous rappelez-vous cette roche, ressemblant à une pomme de terre, où nous
avons coincé une roue ? C'était traître de conduire dans cette zone, car
le sable y avait été accumulé. Finalement
nous avons trouvé une fois que nous sommes arrivés au sommet... que la conduite
y est excellente, car le sol est dur. Le rover laisse peu de trace. Il n'y a
pas d'accumulation de poussières fines, car le lieu est venteux. |
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L'image, ci-dessous, est une partie de la vue panoramique acquise par Spirit des sols 410 à 4 13 (du 27 fév au 2 mars 2005) à partir d'une position officieusement baptisé " Larry's lookout " le long de " Husband Hill". Le sommet est visible sur cette image à 200 m du rover et 45 m plus haut. L'affleurement rocheux au premier plan fait partie d'une arête baptisée "Cumberland Ridge". |
Panorama complet: http://marsrovers.jpl.nasa.gov/gallery/press/spirit/20050429a/Spirit_Lookout_L256t-A413R1_br2.jpg |
Mars est une planète tellurique ayant un passé volcanique, mais les nouvelles découvertes montrent qu'elle est plus complexe et plus active à certains endroits que ce que les chercheurs pensaient. Depuis l'espace et même sur sa surface, Mars apparaît sèche, rougeâtre et rocailleuse aussi loin que le regard d'une caméra puisse porter. Mais en fait c'est réellement un monde complexe sous la couche de basalte. En étudiant la planète avec Mars Global Surveyor et Mars Odyssey, les scientifiques de la Nasa ont vu des structures très intéressantes qui font croire à la présence minerais cachés au-dessous.
Après l'acquisition de cette mosaïque (qui prit plusieurs semaines de transmissions sur Terre, plus, plusieurs semaines de traitement), Spirit étudia les roches de Cumberland Ridge et continua sur les flancs de Husband Hill
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Les ingénieurs
ont reconstitué le paysage en y incorporant Spirit, à partir des coordonnées
transmises par le rover.
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Le rover Spirit dans la zone "Paso Robles" arrive de "West Spur", sur la gauche de l'image. C'est dans "Paso Robles" qu'il a trouvé des dépôts riches en sulfure. Ici, Spirit est proche d'un affleurement baptisé "Methuselah" que les scientifiques voulaient examiner en détail pendant plusieurs jours, avant de continuer l'ascension. Cette image en fausse couleur fait partie du panorama prit au cours du 454e sol (13 avril 2005). Tous les noms du site de Spirit font référence aux astronautes de la navette Columbia mort lors du retour de mission le 1 février 2003.
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Voici bientôt 1 année martienne que Spirit progresse depuis son lieu d'atterrissage. Après un parcours de plus de 5 km, Spirit a atteint fin août le sommet de Columbia Hills. C'est sur les flancs que des indices d'eau auraient été trouvés. Image ci-dessous, du haut de Husband Hill, Spirit a vu les plaines qui entourent les Columbia Hills. Au sommet, des bandes de sable sombres et claires, des dunes sur les pentes et des galets dispersés forment un éperon rocheux autour d'une crête de couleur claire en appui sur la plaine du sol de Gusev. La vue y est spectaculaire a déclaré Larry Crumpler, géologiste au musée d'histoire et de science naturelle de New Mexico, Albuquerque. La dernière
fois que Spirit a examiné un terrain similaire c'était au bord du
cratère "Bonneville" il y a 500 sols en mars 2004. La plus
grande roche légèrement colorée au premier plan a été baptisé
"Whittaker". A
l'arrière, et légèrement à gauche, la falaise a été baptisée
"Tenzing". La plus haute roche sur
la crête, en avant, a été surnommée" Hillary". Ces noms furent
choisis en l'honneur des premiers alpinistes du Mont Everest.
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L'équipe du rover est en lutte avec la question de savoir combien de temps Spirit restera sur le sommet de Husband Hill, pour faire de la recherche scientifique sur les roches, avant de redescendre, a déclaré Squyres, mais nous nous attendons à ce que le véhicule reste là-haut pendant quelques semaines. L'itinéraire de sortie se fera du côté sud. Quant au temps que cela va prendre pour redescendre, nous n'avons pas beaucoup d'expérience sur le pilotage en descente; nous avons mis plus d'une année pour monter. Nous allons devoir apprendre avec beaucoup de précautions. Je pense que le facteur de décision dépendra des résultats géologiques. Si nous trouvons des cibles véritablement intéressantes géologiquement parlant (pour l'étude) comme nous en avons trouvé en montant, alors l'avance sera beaucoup plus lente, tandis que si c'est du sable ou une substance friable il faudra avancer précautionneusement et si c'est de la roche basaltique, nous irons plus vite. "
Nous sommes curieux de voir si les roches, en fait, sont inclinées vers
le sud " explique Ray
Arvidson, un des responsables de
l'instrumentation scientifique.
"Jusqu'ici, nous avons vu
qu'elles étaient en grande partie inclinées vers le nord. Cela nous en
dira plus sur la structure et notamment sur l'évolution des collines et
ainsi de savoir si la variété des roches, que nous avons vues jusqu'ici,
continue à évoluer". En outre, les chercheurs ont ciblé une zone de terrains irréguliers, si Spirit peut y parvenir en traversant des zones difficiles. C'est très accidenté. Squyres a raconté que dans l'équipe, il y a quelqu'un qui a baptisé la zone de "terre promise" géologiquement parlant. Je ne sais pas si nous y arriverons, mais en tout cas cela semble être intéressant". Le budget a été attribué pour que les 2 rovers, Opportunity et Spirit, continue jusqu'en septembre 2006, s'ils survivent jusque là. Les scientifiques attendent beaucoup sur l'exploration du cratère Victoria par Opportunity.
Doug McCuistion, directeur du programme d'explorations martiennes à la Nasa a expliqué qu'aussi longtemps que les petits véhicules seront capables de se déplacer et continueront à envoyer des informations scientifiques, nous aurons besoin de les garder en état opérationnel pour en apprendre toujours plus. Ces capitaux pour étudier la surface martienne ont une valeur inestimable et je ne souhaite pas les voir diminuer tout le temps que nos robots fonctionneront". Et Squyres ajoute qu'il est remarquable et inespéré d'avoir obtenu de tels résultats. Pour le prix d'une mission, nous en avons réalisé plusieurs. Ci-dessous, le but à atteindre pour Opportunity, Victoria Crater, à travers Etched terrain.
Voici le cratère Eagle, site d'atterrissage d'Opportunity (25 janv 2004 à 6h05 heure européenne), de l'autre côté du cratère Gusev, dans Meridiani Planum dont les coordonnées sont de 354,4734° de longitude et de 1,9462° de latitude sud. C'est avec joie que les scientifiques ont appris que ce site se trouvait à l'intérieur du cratère de 22 m de diamètre et 10 m de profondeur, avec un affleurement rocheux à portée de main (au fond, derrière la plateforme). Ils ne pouvaient pas espérer mieux. Cette image fait partie du panorama baptisé "Lion King" (le Roi Lion) obtenu aux sols 58, 59 et 60. Les scientifiques furent étonnés par les affleurements rocheux qu'ils y ont découverts et par la consistance du sol qui apparaît être constitué d'un mélange de gros grains gris qui s'avérèrent être de l'hématite, qui se forment habituellement en présence d'eau, et de fins grains rougeâtres. Aux scientifiques de déterminer si l'eau provient d'un océan disparu, de dépôts volcaniques altérés par de l'eau chaude ou bien d'autres conditions environnement ales des débuts. |
Le panorama Lion King nécessita 8 segments avec 6 filtres à chaque segment. Au total 558 images furent prises pour plus de 75 Mbits de données. De plus des vues additionnelles en élévation furent ajoutées afin de couvrir tout le cratère. Nous voyons aussi les traces laissées par le rover en route vers le cratère Endurance, ci-dessous, situé 700 m plus loin. C'est un cratère d'impact de 120 m de diamètre, et d'une vingtaine de mètres de profondeur, dont nous apercevons sur les parois des affleurements rocheux qui seront très largement étudiés par le robot géologue. |
Après avoir visité et étudié les cratères Eagle, Fram et Endurance, Opportunity s'est dirigé vers le sud en direction du bouclier et de la protection thermique. Après six mois d'une exploration fructueuse à l'intérieur du "cratère de Endurance", le rover Opportunity est sorti avec succès du cratère au sol 317. Une fois sorti, Opportunity a examiné sur Meridiani Planum ses propres traces avant l'entrée dans "Endurance", 200 sols auparavant, pour observer les effets d'une érosion. Ensuite, Opportunity s'est dirigé vers le bouclier thermique qui se trouve à 200 m du bord du cratère. Après avoir jeté un regard aux alentours, afin de vérifier qu'aucun piège pouvant l'immobiliser ne se situait sur le parcours, Opportunity a pris cette image de ce qui reste du bouclier, au sol 318. Mais cette image nous donne aussi un aperçu de la platitude de Meridiani planum. C'est désespérément plat, mais parsemé, par endroits, de cratères.
La hauteur de la protection thermique est de 1,3 m et son diamètre d'origine 2,65 m. La surbrillance est causée par le Soleil qui se réfléchit sur une structure en aluminium. Le fait qu'il soit retourné permet un examen complet de la surface en contact avec les couches denses de la haute atmosphère abordées à très grande vitesse. Cela permet aux ingénieurs de bien évaluer le rôle et l'état de la protection thermique afin d'en tenir compte pour optimiser les prochains boucliers. C'est la première fois que nous pouvons voir les conséquences d'une rentrée dans l'atmosphère d'une autre planète. Les couleurs sont réelles grâce à l'utilisation de filtre 600 nm, 530 nm et 480 nm. Ci-contre, la sonde à l'état neuf.
et aussi: http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA07402.jpg
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Je n'ai pas trouvé d'explication sur cette image d'Opportunity.
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Cette image, prise par la caméra stéréoscopique à haute résolution (HRSC) à bord de Mars Express, montre le cratère Nicholson, localisé sur le bord sud de Amazonis Planitia, au nord de Medusae Fossae. Elle fut prise lors de l'orbite 1104 avec une résolution de 15,3 m/pxl. La scène se trouve dans le cratère Nicholson par 0° S et 195,5° E. Il mesure 100 km de large. |
Perspective sur le pic central du cratère Nicholson. Image credit: ESA. |
Située au centre du cratère une structure, d'environ 55 kilomètres de long et de 37 kilomètres de large, se prolonge à une hauteur maximum d'approximativement 3 500 mètres au-dessus du plancher du cratère. Actuellement, la naissance de cette structure centrale est un mystère, de même que le processus qui a mené à sa formation. Les chercheurs pensent que le reste de la "colline" pourrait se composer de matière souterraine ou bien qu'elle fut construite par dépôt atmosphérique. D'ordinaire, un piton central se forme quand la matière rebondit après avoir été comprimée pendant la formation du cratère d'impact.
Cependant, il est clair que cette structure a été fortement
sculpté, après sa création, par l'action du vent ou même
l'eau.
http://www.dlr.de/mars-express/images/280705/ Cette image du centre astronautique et spatial allemand a été prise par la caméra stéréoscopique en haute résolution de la sonde européenne Mars Express. Nous voyons de la glace d'eau sur le fond d'un cratère d'impact proche du pôle Nord. Ce cratère mesure 35 km de diamètre. Il est situé par 70°5 nord et 103° Est dans la grande plaine de Vastitas Borealis. La glace d'eau peut se maintenir au centre du cratère toute l'année, puisque les températures et la pression atmosphérique empêchent la sublimation (passage de l'état solide à l'état gazeux). La neige carbonique, à l'époque de la photographie (été tardif), avait disparu de toute la calotte polaire boréale, si bien que seule la glace d'eau était présente. La différence de hauteur entre la surface de la glace d'eau résiduelle et le fond du cratère sur cette image fait environ 200 mètres. Cette différence de hauteur ne correspond pas cependant à la hauteur de la glace d'eau, mais est causée probablement, par un grand champ de dunes situé sous la glace où certaines zones sont encore visibles sur le bord oriental. La
hauteur de la glace est probablement, comme certaines mesures saisonnières
plus récentes le démontrent, de l'ordre du décimètre seulement.
Le reste de la glace d'eau se trouvent aussi à l'intérieur du bord
sud du cratère. Celui-ci, qui a la paroi exposée au nord, accueille en moyenne moins de
Soleil, ainsi, la glace peut se tenir plus longtemps. |
Cratère Gusev: http://themis.la.asu.edu/feature_gusev Les rovers: http://www.nasa.gov/vision/universe/solarsystem/mer_main.html http://www.jpl.nasa.gov/missions/mer/ . globe animé: http://ltpwww.gsfc.nasa.gov/tharsis/globe.gif et avec un fichier de 9,2 Mo: http://www.nasa.gov/centers/goddard/mpeg/135824main_a000659.mpeg
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