(suite de l’article du n°91)

Par Yves Monier, membre APM

EXOMARS 2016 TGO           

Site web : http://exploration.esa.int/mars/46124-mission-overview

Type : orbiteur et atterrisseur (Schiaparelli)                Agence principale : ESA

Lancement : 14 mars 2016                                          Date d’arrivée : 19 octobre 2016

L’atterrisseur Schiaparelli avait manqué son arrivée sur la planète rouge, en raison de l’échec de la procédure de mise en opération suite à une arrivée brutale, mais l’orbiteur TGO (Trace Gas Orbiter) a entamé sa phase scientifique d’étude de l’atmosphère et de ses gaz en faibles quantités.

En juin 2020, l’équipe scientifique a indiqué avoir détecté dans l’atmosphère martienne la raie verte issue de l’oxygène. Les instruments ont également détecté des traces d’ozone (03), un résultat qualifié d’inattendu. En décembre 2020, la caméra CaSSIS prenait sa 20 000^ème photo de la planète.

En 2021 pour la première fois TGO détecta un nouveau gaz dans l’environnement martien : le chlorure d’hydrogène. L’engin spatial a fourni également de nouvelles informations sur la façon dont Mars perdait son eau en étudiant dans l’atmosphère l’évolution des rapports isotopiques Hydrogène / Deutérium.

TGO continue d’examiner l’atmosphère martienne, en particulier les gaz en faibles quantités (traces), dont le méthane.

INSIGHT                                                    

Site web : https://mars.nasa.gov/insight

Type : Atterrisseur                                           Agence  principale : NASA

Lancement : 4 mai 2018                                  Date d’arrivée : 26 novembre 2018

InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy, and Heat Transport) a exploité la seule station sismique active au-delà de la Terre depuis son atterrissage sur Mars. Sa surveillance sismique de tremblements martiens a fourni des résultats révolutionnaires sur la structure interne de Mars. La science d’InSight dépend d’une surveillance sur un long terme pour enregistrer les événements sismiques rares.
Depuis sa mise en service en 2019, le sismomètre français SEIS (Seismic Experiment For Interior Structure) en a jusqu’à présent détecté plus de 1 300 – le plus récemment, un tremblement de magnitude 5 survenu le 4 mai – et a localisé des régions sujettes aux tremblements de terre de la planète rouge. Ces opérations ont permis aux scientifiques de redéfinir la structure interne.
Par contre la consistance du régolithe n’a pu permettre de mener à bien l’étude de transport de chaleur interne par la sonde allemande HP3 qui a été bloquée à quelques centimètres de la surface.
SEIS a mesuré les secousses provoquées par les impacts d’astéroïdes de plusieurs centaines de tonnes. Confirmées par des images de Mars Reconnaissance Orbiter, ces observations permettent de faire évoluer nos modèles de l’intérieur de la planète rouge.
C’est la première fois que des chutes de météorites sont détectées « en direct » sur une autre planète. L’appareil a enregistré les mouvements atmosphériques provoqués par le passage dans l’atmosphère, et les ondes sismiques qui se produisent lorsque le corps s’écrase à la surface. Au total, ce sont quatre impacts qui ont été identifiés, entre mai 2020 et septembre 2021. Dont l’un, de magnitude 4, des plus grands cratères jamais vu en train de se former dans le système solaire. Il existe d’autres cratères plus imposants sur Mars, mais ils sont très anciens : leur formation est antérieure aux missions d’exploration martienne.
L’EM2 proposée serait de poursuivre la surveillance sismique et météorologique par InSight en fournissant des données pour déterminer la structure de la limite noyau-manteau en observant pendant deux « saisons calmes » atmosphériques supplémentaires sur Mars, ce qui permettrait des observations les plus sensibles.
En raison de l’accumulation de poussière sur ses panneaux solaires, la production d’électricité d’InSight est tombée de 425 W/h à 275 W/h, et la mission peut ne pas rester opérationnelle pendant la durée de sa PM actuelle. Progressivement recouverts de poussière, les panneaux solaires de l’atterrisseur ont perdu de leur efficacité et la sonde pourrait cesser de fonctionner faute de recharge suffisante des batteries.
A moins que ses panneaux solaires ne soient nettoyés par un « dust devil » qui passerait dans l’atmosphère de Mars au-dessus de la plateforme d’atterrissage. De tels événements de nettoyage ont été constatés pour d’autres engins à la surface de Mars, mais pas par InSight jusqu’à présent.
Il est très probable qu’InSight ne pourra pas fonctionner pendant toute l’EM2, mais la proposition de la
mission a été examinée pour évaluer le potentiel cas scientifique si l’état de la puissance de l’engin spatial s’améliore. La NASA prévoit de financer InSight au cours de l’exercice 2023, dans l’attente d’une évaluation régulière. Si la situation de puissance de l’engin spatial s’améliore et que l’engin spatial reste en bonne santé, InSight pourrait mener à bien l’EM2 proposée.

HOPE MARS MISSION            

Site web : https://space.gov.ae/     ou emiratesmarsmission.ae

Type : orbiteur                                                  Agence principale : UAE Space Agency/MBRSC

Lancement : 19 juillet  2020                             Date d’arrivée: 9 février 2021

Depuis septembre 2021, HOPE est sur son orbite scientifique. Cette orbite, unique et innovante, offre une couverture inégalée de l’atmosphère planétaire. Grâce au point de vue dynamique de l’orbite scientifique elliptique (20 000 à 43 000 km), la sonde explore les changements du climat  martien entre la haute et la basse atmosphère, sur toute la surface de la planète, à tout moment de la journée et pendant toutes les saisons de l’année.

Elle a une période orbitale de 55 heures et capture une image martienne complète tous les neuf jours. Hope continue  de  fonctionner comme  attendu. Les premières  publications scientifiques ont été  faites suite aux données  récoltées  par la sonde émiratie  (images, mesures).

TIANWEN-1

Site web : www.cnsa.gov.cn

Type : orbiteur et rover                                    Agence  principale : CNSA (Agence Chinoise)

Lancement : 23 juillet  2020                             Date d’arrivée: 10 février 2021

La CNSA indique que l’orbiteur Tianwen-1 a rempli tous ses objectifs scientifiques. L’atterrisseur avait touché la planète rouge le 14 mai 2021. Extrait de l’atterrisseur le 22 mai 2021, le rover Zhurong a rempli sa mission scientifique. Il est en pause depuis le 18 mai 2022 pour passer l’hiver martien, lors duquel des tempêtes de poussières plus nombreuses sont attendues. Il a dépassé sa durée visée de fonctionnement de 90 sols. Plus de 1,9 km ont été parcourus. Il reprendra ses activités vers décembre 2022 lorsque les conditions météorologiques s’amélioreront et continuera à faire une « exploration plus approfondie du sol martien » selon la CNSA.

L’orbiteur Tianwen-1 a terminé toutes ses tâches le mois dernier, autrement dit photographier l’intégralité de la planète rouge. Bien qu’il ait achevé sa mission première, les activités scientifiques vont être poursuivies.

Entre autres, l’orbiteur nous a offert une incroyable photo rapprochée des lunes, notamment Phobos, avec une surface si détaillée que l’on peut y distinguer les détails des cratères.

Plus tard cette année, Tianwen-1 devrait aussi effectuer un test d’aérofreinage, utilisant l’atmosphère de Mars pour ralentir sa vitesse, en préparation d’une future mission de retour d’échantillons du sol martien, dont la Chine prévoit le lancement en 2028, soit 2 ans avant la mission Mars Sample Return de la NASA et de l’ESA.

MARS 2020  PERSEVERANCE

Site web : http://mars.jpl.nasa.gov/mars2020/

Type : rover                                                      Agence principale : NASA

Lancement : 30 juillet  2020                             Date d’arrivée : 18 février 2021

En 31 jours, le rover a battu son record de vitesse. Il a en effet parcouru 5 km afin d’atteindre l’embouchure du delta de l’ancienne rivière du cratère Jezero, datant d’environ 4 milliards d’années. Le rover a caractérisé des roches de type igné, composées de gros cristaux d’olivine engloutis dans des cristaux de pyroxène dans des proportions tout à fait inhabituelles. Les géologues ont observé la marque d’une roche formée à partir de cristaux déposés dans un magma refroidi lentement. Selon eux, la roche en question a ensuite été altérée à plusieurs reprises par l’eau.

Perseverance est sur Mars depuis plus de 600 jours terrestres. Depuis le 18 avril, le rover explore l’embouchure du delta dans le cadre de la campagne Delta Front, qui devrait durer environ 6 mois. Les roches pourraient y être riches en minéraux argileux, qui conservent mieux les molécules organiques  complexes. 13 km ont été parcourus. 12 prélèvements d’échantillons ont été effectués. Le drone-hélicoptère lngenuity a effectué quant à lui 34 vols à fin novembre.

Le rover devrait parcourir 40 mètres dans le delta, continuer de forer des carottes et caractériser les roches sédimentaires en couches qui composent celui-ci. En caractérisant la structure du delta, la minéralogie et la chimie organique, les scientifiques espèrent mieux comprendre l’environnement passé de Jezero et sélectionner les échantillons qui pourraient être intéressants pour la mission de retour d’échantillons sur Terre (MSR), pour un retour attendu en 2033. Cette mission ne prévoit plus le Sample Fetch Rover Européen, mais 2 drones pour ramener les échantillons à une petite fusée à poudre qui permettra le retour en orbite martienne. Ces échantillons seront ensuite transférés dans un autre vaisseau attendant en orbite martienne, avant d’être finalement renvoyés vers la Terre.  

En préparation de cette mission, Perseverance a également été occupé à faire du repérage. L’objectif est de déterminer les futurs lieux d’atterrissage et d’exploration ainsi que les lieux de collecte des tubes d’échantillons que Persévérance a remplis de roches et de sédiments. Les sites à explorer en priorité sont déterminés en fonction de leur proximité avec le delta et de l’éloignement des autres sites. La platitude du terrain, propice aux atterrisseurs, est également prise en compte.

Bilan

En résumé, de façon remarquable, en orbite ou sur la surface de Mars, nous avons eu en fonctionnement simultané 8 orbiteurs, 3 rovers et 1 atterrisseur, avec le concours de 5 puissances spatiales : les États-Unis, la Chine, l’Inde, les Émirats Arabes Unis et l’Union Européenne.