MARS, planète

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Mars après Spirit, Opportunity et Mars Express

Six ans et demi après l'atterrissage de Mars Pathfinder sur la planète rouge (4 juillet 1997), trois engins ont pris la relève : deux mini-véhicules robotisés, les « rovers » Spirit et Opportunity, lancés par la N.A.S.A. le 10 juin et le 7 juillet 2003 respectivement, et qui constituent la mission Mars Exploration Rover (M.E.R.) ; une sonde orbitale, Mars Express, lancée le 2 juin 2003 par l'Agence spatiale européenne (E.S.A.).

Mars Pathfinder

Vidéo : Mars Pathfinder

Le 4 décembre 1996 à Cape Canaveral, une fusée Delta II lance vers Mars la sonde de la N.A.S.A. Mars Pathfinder, qui emporte le petit véhicule robotisé Sojourner. Avec Mars Pathfinder, les ingénieurs vont tester avec succès un système d'atterrissage novateur et peu coûteux, constitué... 

Crédits : VMGROUP

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L'idée de base de la mission américaine est simple : il s'agit d'une sorte de sonde Mars Pathfinder comportant trois pétales articulés qui s'ouvrent en étoile – l'atterrisseur technique –, mais dans laquelle le corps central, monté sur six roues motrices, constitue un rover. La séquence d'atterrissage est la même que dans le cas de la sonde Mars Pathfinder originale : freinage sous parachute puis rebonds à la surface de Mars amortis par des airbags. Dès que le rover est libéré pour rouler sur Mars, l'atterrisseur technique devient une structure inerte. Chacun des deux rovers est plus gros et plus complexe que le rover Sojourner de Mars Pathfinder : ils font, hors roues, 147 centimètres de longueur sur 123 centimètres de largeur (166 centimètres de longueur sur 230 centimètres de largeur, panneaux solaires ouverts) ; leur hauteur est de 66 centimètres aux panneaux solaires (culminant à 158 centimètres au sommet du mât de la caméra déployé). Chaque rover ne doit rouler que de 10 heures du matin à 2 heures de l'après-midi, car c'est durant cette période que l'ensoleillement sur les panneaux solaires est le plus efficace ; il peut parcourir jusqu'à 100 mètres par sol. La mission M.E.R. est un succès complet : Spirit s'est posé le 3 janvier 2004 dans le cratère Gusev, de 160 kilomètres de diamètre ; Opportunity a atterri le 24 janvier 2004 dans Meridiani Planum.

Mars Pathfinder : Sojourner

Photographie : Mars Pathfinder : Sojourner

Le mini-véhicule robotisé Sojourner de la mission américaine Mars Pathfinder. 

Crédits : NASA

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Contrairement à la mission des sondes Viking en 1976, M.E.R. n'est pas tourné vers la recherche de la vie mais vers la géologie. Son objectif est double : déterminer l'histoire climatique, géologique et hydrique sur les sites d'atterrissage ; étudier les propriétés à grande échelle de ces sites (topographie, morphologie des roches, propriétés physiques, texture et composition du sol).

À cet effet, chaque rover embarque six instruments constituant le « regroupement scientifique Athena » (Athena science package) : deux caméras panoramiques permettant une imagerie en relief ; une caméra-microscope ; des aimants et cibles magnétiques pour collecter la poussière martienne ; un spectromètre à particules alpha et à rayons X ; un spectromètre à effet Mössbauer ; un spectromètre à émission thermique miniaturisé.

Situé par 14,64 0S et 175,06 0E, le cratère Gusev se trouve à 250 kilomètres au sud du volcan Apollinaris Patera, qui a pu recouvrir de cendres le cratère par endroits. Plus au sud, l'eau a rempli autrefois une myriade de lacs de toute taille, formant un vaste réservoir d'une superficie totale de 7 millions de kilomètres carrés. Lorsqu'il se vida soudainement, un énorme torrent de boues et de pierres creusa un profond chenal, étiré sur 1 000 kilomètres de longueur, Ma'adim Vallis, qui pénètre dans le cratère Gusev. On pense que Gusev a servi de collecteur pour toute une variété de sédiments au fil de son histoire, longue de 3,9 milliards d'années. Ceux-ci sont d'origine fluviatile et peut-être même glaciaire – grâce aux flots en provenance de l'embouchure de Ma'adim Vallis qui ont peut-être fini par ralentir pour aider à la formation de vastes glaciers –, mais aussi d'origine volcanique – avec les cendres crachées par le volcan Apollinaris Patera –, lacustre – avec l'eau qui a stagné probablement longtemps au fond du cratère –, éolien – grâce aux dépôts successifs de poussières diverses apportées par les vents... Ces sédiments forment un véritable trésor géologique, dont l'empilement contera l'histoire de la planète rouge.

Terra Meridiani (dénommé aussi « Hématite »), le site d'Opportunity, est une région où le spectromètre infrarouge de la sonde Mars Global Surveyor a identifié des gisements d'hématite (Fe2O3). À gros grains, de couleur grise, ce minéral se forme lorsque de grands volumes d'eau chaude traversent des roches contenant du fer ; cette eau dissout le fer et l'emmène au loin ; quand l'eau se refroidit, elle ne peut davantage contenir le fer, qui se précipite alors dans les failles et les pores des roches environnantes, pour former des dépôts de couleur grise. Visuellement, ces dépôts d'hématite se présentent sous forme de roches sédimentaires stratifiées, caractérisées par de fines couches friables de sédiments lacustres ou marins ayant une forte teneur en sels. La surface du sol est très plate, avec de larges substrats rocheux.

Mars Global Surveyor

Photographie : Mars Global Surveyor

Conception d'artiste de la sonde Mars Global Surveyor, vue au-dessus d'Olympus Mons. 

Crédits : NASA

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Les deux rovers Spirit et Opportunity étudient soigneusement le sol martien ainsi que tous les rochers qui parsèment leurs sites d'atterrissage afin, en particulier, de détecter la moindre trace de la présence d'eau.

Mars: la surface vue par Spirit

Photographie : Mars: la surface vue par Spirit

Le sol de Mars vu par le petit véhicule robotisé «Spirit» en mars 2004. Les traces des roues du rover mènent au site de son atterrisseur, baptisé Columbia Memorial Station, situé alors à environ 200 mètres. Les blocs rocheux qui parsèment la surface ont été éjectés lors de l'impact... 

Crédits : Cornell/ JPL/ NASA

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Mars: Husband Hill

Photographie : Mars: Husband Hill

Des images acquises par les deux caméras panoramiques du petit véhicule robotisé (rover) «Spirit» entre le 27 février et le 2 mars 2005 ont permis d'élaborer ce panorama de la surface martienne. Les traces des roues de «Spirit» sont bien visibles à droite. La colline à gauche de... 

Crédits : Cornell/ JPL/ NASA

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Mars: vue panoramique réalisée par Opportunity

Photographie : Mars: vue panoramique réalisée par Opportunity

46 images, acquises en 2004 par les deux caméras panoramiques du rover Opportunity du 287e au 294e jour martien (du 13 au 20 novembre 2004), ont servi à construire cette vue à plus de 180 degrés de «Burns Cliff», une partie de la paroi intérieure du cratère Endurance. Ce dernier est... 

Crédits : NASA

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Mars Express est la première mission jamais lancée par l'Europe vers Mars. Il s'agit d'une sonde orbitale qui a été placée en orbite polaire autour de Mars le 25 décembre 2003. Chargée d'étudier la topographie, la morphologie, la chimie et la géologie de Mars, d'en cartographier la surface, le sous-sol, l'atmosphère et l'environnement magnétique, elle comporte : une caméra stéréoscopique perfectionnée ; un spectromètre dans le visible et le proche infrarouge ; un radar altimétrique à synthèse d'ouverture très innovant ; deux spectromètres ; un instrument d'étude de l'interaction de l'atmosphère martienne avec le vent solaire ; une expérience radio pour sonder cette atmosphère.

La mission européenne Mars Express

Vidéo : La mission européenne Mars Express

Le 2 juin 2003, une fusée Soyouz / Fregat lance depuis la base de Baïkonour, au Kazakhstan, la sonde de l'Agence spatiale européenne Mars Express. Celle-ci embarque la petite sonde d'atterrissage Beagle-2. Il s'agit de la première mission martienne jamais entreprise par l'Europe.Après un... 

Crédits : VMGROUP

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Mars Express est la sonde scientifique la plus complexe jamais envoyée autour de la planète rouge. Mars Express a fait parvenir à la Terre de nombreuses images de la surface martienne. La sonde européenne a visualisé de grandes quantités de glace d'eau dans la calotte polaire Sud, confirmant les mesures de la sonde Mars Odyssey. La glace de dioxyde de carbone formerait en fait une couche d'une dizaine de mètres d'épaisseur à peine, surmontant une gigantesque « banquise » permanente de glace d'eau mélangée à de la poussière.

Mars: glace d'eau

Photographie : Mars: glace d'eau

Glace d'eau résiduelle dans un cratère de Vastitas Borealis, une plaine située dans les régions septentrionales de Mars. Cette vue en perspective a été élaborée grâce à des données recueillies par la sonde européenne Mars Express. Le cratère, de 35 kilomètres de diamètre et dont... 

Crédits : G. Neukum/ FU Berlin/ DLR/ ESA

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Mars : le cratère Victoria

Photographie : Mars : le cratère Victoria

Le cratère Victoria, d'un diamètre de 800 mètres environ, observé à la verticale par la caméra à haute résolution de la sonde de la N.A.S.A. Mars Reconnaissance Orbiter. Les bords de ce cratère ont été explorés par Opportunity de septembre 2006 à septembre 2007 : le trajet du... 

Crédits : Caltech/ University of Arizona/ Cornell/ Ohio State University/ JPL/ NASA

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Mars : Husband Hill

Photographie : Mars : Husband Hill

Husband Hill observée par le mini-véhicule robotisé Spirit durant l'hiver martien de 2006. Cette colline domine de 850 mètres environ le site où Spirit a séjourné en 2006. On distingue au premier plan des ripple-marks. 

Crédits : Caltech/ Cornell/ JPL/ NASA

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Mars : Aeolis Mensae

Photographie : Mars : Aeolis Mensae

Vue en perspective d'Aeolis Mensae élaborée grâce à des données acquises les 26 et 29 mars 2007 par la sonde européenne Mars Express. De profondes vallées, probablement d'origine tectonique, incisent les plateaux de cette région. 

Crédits : G. Neukum/ DLR/ FU Berlin/ ESA

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Mars : Noctis Labyrinthus

Photographie : Mars : Noctis Labyrinthus

Vue en perspective de Noctis Labyrinthus élaborée grâce à des données acquises le 25 juin 2006 par la sonde européenne Mars Express. La région de Noctis Labyrinthus, située à l'ouest du grand canyon équatorial de Mars, Valles Marineris, est constituée par un réseau de vallées très... 

Crédits : G. Neukum/ DLR/ FU Berlin/ ESA

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Mars

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Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Mars au printemps

Mars au printemps
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L'homme sur Mars, Francis Rocard

L'homme sur Mars, Francis Rocard
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Terre et Mars : caractéristiques physiques et orbitales

Terre et Mars : caractéristiques physiques et orbitales
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Écrit par :

  • : docteur en physique, directeur adjoint du service d'aéronomie du C.N.R.S., Verrières-le-Buisson, directeur de recherche au C.N.R.S.
  • : secrétaire de la Commission de l'exploration spatiale, Société astronomique de France
  • : doyen de l'U.F.R. sciences, université de Paris-XI-Sud
  • : docteur ès sciences, responsable des programmes d'exploration du système solaire au Centre national d'études spatiales

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Pour citer l’article

Éric CHASSEFIÈRE, Olivier de GOURSAC, Philippe MASSON, Francis ROCARD, « MARS, planète », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 08 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/mars-planete/