Le rover Perseverance de la NASA est sur le point de commencer à chercher de la vie sur Mars

Vue d'artiste du rover Persévérance atterrissant sur Mars. NASA / JPL

Les responsables de la NASA ont une expression pour ce que c'est que d'atterrir un rover sur Mars : sept minutes de terreur. Un million de choses pourraient mal tourner alors que le vaisseau spatial entre dans l'atmosphère martienne et tente de remonter à la surface en toute sécurité. Le drame est rendu d'autant plus stressant par le décalage de 11 minutes dans les communications entre les planètes. Le 18 février, lorsque le rover Persévérance descendra vers la surface martienne, le contrôle de la mission n'aura aucune idée s'il a réussi ou échoué jusqu'après coup.

Il n'y a aucune garantie dans cette affaire, a déclaré mardi aux journalistes Jennifer Trosper, chef de projet adjoint de la mission Mars Perseverance. Mais je me sens bien. Elle est une habituée de cette expérience éprouvante pour les nerfs, l'ayant vécue avec les prédécesseurs de Perseverance, Curiosity, Spirit et Opportunity.

En cas de succès, Perseverance explorera le cratère Jezero, un ancien lit de lac martien qui pourrait abriter des restes fossilisés de la vie ancienne. Mais il doit coller l'atterrissage en premier.

L'atterrissage

Les termes techniques pour les sept minutes de terreur sont entrée, descente et atterrissage, ou EDL. Cela commence lorsque le vaisseau spatial entre dans la haute atmosphère martienne à environ 20 000 kilomètres par heure (12 500 miles par heure) et fait face à des températures en augmentation rapide. La persévérance est protégée par un bouclier thermique et une coque, ainsi qu'une suite de 28 capteurs qui surveillent les gaz chauds et les vents. Les températures culminent à 1 300 ° C (2 400 ° F).

Environ quatre minutes après le début de l'EDL - à environ 11 kilomètres (sept miles) au-dessus de la surface et toujours en train de se précipiter vers le sol à environ 1 500 km/h (940 mph) - le rover déploie un parachute de 21 mètres Le vaisseau spatial se débarrassera de son bouclier thermique bientôt. En dessous se trouvent une multitude d'autres instruments radar et caméras qui seront utilisés pour déposer le vaisseau spatial dans un endroit sûr. Un logiciel appelé Terrain-Relative Navigation traite les images prises par les caméras et les compare à une carte topographique embarquée pour déterminer où se trouve le vaisseau spatial et vers quels endroits sûrs potentiels il doit se diriger.

À un peu moins de six minutes d'EDL et à environ deux kilomètres dans les airs, la coque extérieure et le parachute se séparent du rover, et Perseverance se dirige directement vers le sol. L'étage de descente (attaché au sommet du rover) utilise ses propulseurs pour trouver un endroit sûr à moins de 10 à 100 mètres de son emplacement de largage actuel et ralentit à environ 2,7 km/h (1,7 mph). Des cordes en nylon sur l'étage de descente abaissent le rover au sol à partir de 20 mètres (66 pieds) dans les airs. Une fois que le rover touche le sol, les câbles sont coupés et l'étage de descente s'envole pour s'écraser au sol à une distance de sécurité. La persévérance est maintenant dans sa nouvelle maison.

Une vue du cratère Jezero. Sur la gauche se trouve une carte spectrale des gisements minéraux façonnés par l'activité de l'eau dans le passé. Sur la droite se trouve une carte des dangers créée pour illustrer un terrain accidenté élevé que Perservance cherchera à éviter lors de l'atterrissage.

Nasa

La science

Spirit et Opportunity nous ont aidés à mieux comprendre l'histoire de l'eau sur Mars, et Curiosity trouvé des preuves de c composés organiques complexes — des molécules riches en carbone qui sont les matières premières de la vie. Combinées, ces preuves nous ont dit que Mars était peut-être habitable dans le passé. La persévérance va franchir la prochaine grande étape : à la recherche de signes d'ancienne vie extraterrestre .

Pourquoi le cratère Jezero ? C'est un ancien lit de lac vieux de 3,8 milliards d'années. Une rivière y transportait de l'eau, et c'est dans le delta de la rivière que les sédiments auraient pu déposer des composés organiques préservés et des minéraux associés à la vie biologique.

Vingt-trois caméras sur Persévérance étudieront Mars à la recherche de preuves de vie. Les plus importantes d'entre elles sont la caméra Mastcam-Z, qui peut prendre des images stéréoscopiques et panoramiques et possède une capacité de zoom extraordinairement élevée pour mettre en évidence les cibles (telles que les modèles de sol et les anciennes formations sédimentaires) qui méritent une étude plus approfondie ; SuperCam, qui peut étudier la composition chimique et minérale de la roche et dispose d'un microphone qui sera utilisé pour écouter la météo martienne ; et les spectromètres PIXL et SHERLOC, qui rechercheront des molécules complexes indiquant la biologie. La caméra Watson de SHERLOC fera également de l'imagerie microscopique jusqu'à une résolution de 100 microns (à peine plus grande que la largeur d'un cheveu humain).

Histoire connexe

Il s'agit de la première image prise par le rover Perseverance Mars de la NASA. Maintenant, la chasse à la vie commence.

Après avoir survécu à la descente, le rover a renvoyé cette image de la surface martienne.

Briony Horgan, scientifique planétaire à l'Université Purdue qui fait partie de l'équipe Mastcam-Z, affirme que les scientifiques sont plus intéressés par la recherche de matière organique fortement concentrée ou qui ne pourrait être que le résultat d'une activité biologique, comme les stromatolithes (restes fossilisés créés par des couches de bactéries). Si nous trouvons des modèles particuliers, cela pourrait être considéré comme une biosignature qui est une preuve de vie, dit-elle. Même si ce n'est pas concentré, si nous le voyons dans le bon contexte, cela pourrait être un signe très puissant d'une véritable biosignature.

Après l'atterrissage de Persévérance, les ingénieurs passeront plusieurs semaines à tester et calibrer tous les instruments et fonctions avant que l'enquête scientifique ne commence sérieusement. Une fois cela terminé, Perseverance passera encore quelques mois à se rendre sur les premiers sites d'exploration du cratère Jezero. Nous pourrions trouver des preuves de la vie sur Mars dès cet été, si jamais elle s'y trouvait.

Nouveau monde, nouvelle technologie

Comme toute nouvelle mission de la NASA, Perseverance est également une plate-forme pour démontrer certaines des technologies les plus avancées du système solaire.

L'un est MOXIE, un petit appareil qui cherche à transformer l'atmosphère martienne riche en dioxyde de carbone en oxygène utilisable par électrolyse (en utilisant un courant électrique pour séparer les éléments). Cela a déjà été fait sur Terre, mais il est important de prouver que cela fonctionne sur Mars si nous espérons que les humains pourront y vivre un jour. La production d'oxygène pourrait non seulement fournir à une colonie martienne de l'air respirable ; il pourrait également être utilisé pour générer de l'oxygène liquide pour le carburant de fusée. MOXIE devrait avoir environ 10 occasions de produire de l'oxygène au cours des deux premières années de Persévérance, à différentes saisons et heures de la journée. Il fonctionnera pendant environ une heure à chaque fois, produisant 6 à 10 grammes d'oxygène par session.

Il y a aussi Ingenuity, un hélicoptère de 1,8 kilogramme qui pourrait effectuer le premier vol contrôlé motorisé jamais effectué sur une autre planète. Le déploiement d'Ingenuity (qui est rangé sous le rover) prendra environ 10 jours. Son premier vol sera d'environ trois mètres dans les airs, où il planera pendant environ 20 secondes. S'il vole avec succès dans l'atmosphère ultra-mince de Mars (1% aussi dense que celle de la Terre), Ingenuity aura beaucoup plus de chances de voler ailleurs. Deux caméras sur l'hélicoptère nous aideront à voir exactement ce qu'il voit. À lui seul, Ingenuity ne sera pas essentiel pour explorer Mars, mais son succès pourrait ouvrir la voie aux ingénieurs pour réfléchir à de nouvelles façons d'explorer d'autres planètes lorsqu'un rover ou un atterrisseur ne suffira pas.

Aucune de ces manifestations ne sera le moment phare de Persévérance. Le clou de la mission, qui pourrait prendre 10 ans à réaliser, sera le retour sur Terre d'échantillons de sol martien. Perseverance forera dans le sol et collectera plus de 40 échantillons, dont la plupart seront renvoyés sur Terre dans le cadre d'une mission conjointe NASA-ESA. Les responsables de la NASA suggèrent que cette mission pourrait avoir lieu en 2026 ou 2028, ce qui signifie qu'ils pourraient être renvoyés sur Terre au plus tôt en 2031.

La collecte de tels échantillons n'est pas une mince affaire. La société de robotique Maxar a construit l'ensemble de manipulation d'échantillons (SHA) qui contrôle le mécanisme de forage qui collecte les carottes de sol martien du sol. L'entreprise devait construire quelque chose qui fonctionnait de manière autonome, avec du matériel et de l'électronique capables de résister à des variations de température allant de -73 °C (100 °F) la nuit à plus de 20 °C (70 °F) pendant la journée. Et le plus important, il devait construire quelque chose qui pouvait faire face à la poussière martienne.

Lorsque vous parlez d'un mécanisme en mouvement qui doit appliquer une force et aller exactement là où vous en avez besoin, vous ne pouvez pas avoir une minuscule particule de poussière qui arrête tout le spectacle, déclare Lucy Condakchian, directrice générale de la robotique chez Maxar . SHA, situé sous le rover lui-même, est exposé à une tonne de poussière soulevée par les roues du rover ou par le forage. Diverses innovations devraient l'aider à résister à ce problème, notamment de nouveaux lubrifiants et une conception en accordéon métallique pour son mouvement de haut en bas.

Avant que l'une de ces choses ne fonctionne, cependant, le rover doit se rendre sur Mars en un seul morceau.

Il ne vieillit jamais, dit Condakchian. Je suis aussi nerveux que lors des missions précédentes. Mais c'est une bonne nervosité - une excitation de recommencer.

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