Une technologie incroyable : comment un vaisseau spatial robotique espionne Mars depuis l'orbite

Photo de Mars Hubble

Le télescope spatial Hubble de la NASA a pris cette photo de Mars le 26 août 2003, alors que la planète rouge était à 34,7 millions de kilomètres de la Terre. La photo a été prise 11 heures seulement avant que Mars ne se rapproche le plus de nous en 60 000 ans. (Crédit image : NASA/ESA)



Note de l'éditeur: Dans cette série hebdomadaire , guesswhozoo.com explore comment la technologie stimule l'exploration et la découverte de l'espace.



La NASA prévoit de lancer son prochain orbiteur martien aujourd'hui (18 novembre), donnant le coup d'envoi d'une mission qui diffère sensiblement des nombreux efforts précédents de l'agence spatiale sur la planète rouge.

Contrairement aux neuf autres orbiteurs que la NASA a lancés vers Mars au cours des 40 dernières années, le vaisseau spatial MAVEN - abréviation de Mars Atmosphere et Volatile Evolution - jettera son dévolu sur la fine coquille d'air tourbillonnant au-dessus de la surface sèche et glaciale de la planète rouge. Le vaisseau spatial décollera à 13h28. EST (1828 GMT) et vous pouvez regardez le lancement en direct sur guesswhozoo.com via NASA TV, à partir de 11h00 HNE (16h00 GMT).



'Nous sommes une mission de surveillance atmosphérique, alors que tous les orbiteurs qui nous ont précédés ont vraiment été des missions de cartographie de surface, de type observation de surface', a déclaré Guy Beutelschies, chef de projet MAVEN chez Lockheed Martin Space Systems, qui a construit le vaisseau spatial. journalistes vendredi (15 novembre). [ La sonde MAVEN Mars de la NASA : 10 faits surprenants ]

Depuis les années 1960, les humains ont envahi notre planète voisine Mars avec des essaims de vaisseaux spatiaux. Seulement environ la moitié des tentatives ont été couronnées de succès. Découvrez combien de missions de robots vers Mars ont été lancées dans cette infographie guesswhozoo.com. [Voir l

Depuis les années 1960, les humains ont envahi notre planète voisine Mars avec des essaims de vaisseaux spatiaux. Seulement environ la moitié des tentatives ont été couronnées de succès. Découvrez combien de missions de robots vers Mars ont été lancées dans cette infographie guesswhozoo.com. [ Voir l'infographie complète d'Occuper Mars ](Crédit image : Karl Tate, contributeur guesswhozoo.com)



Une planète mystérieuse apparaît

La NASA envoie des sondes vers Mars depuis novembre 1964, lorsque l'agence a lancé le vaisseau spatial Mariner 3 lors d'une tentative de survol de la planète rouge. Cette mission a échoué, mais Mariner 4, qui a décollé trois semaines plus tard, a réussi à envoyer 21 photos rapprochées de Mars – les premières images d'une autre planète jamais revenue sur Terre depuis l'espace lointain.

La première tentative de la NASA sur un orbiteur martien a également échoué lorsque Mariner 8 s'est écrasé dans l'océan Atlantique peu après le décollage en mai 1971. Mais l'agence spatiale est entrée dans l'histoire avec Mariner 9, qui est devenue la première sonde à orbiter une autre planète lorsqu'elle est arrivée sur Mars en novembre 1971.



Il s

Il s'agit de la première image rapprochée jamais prise de Mars. Il montre une zone d'environ 330 km sur 1200 km (205 miles par 745 miles) de la branche au bas du cadre, centrée à 37 N, 187 W. La zone est proche de la limite d'Elysium Planitia à l'ouest et d'Arcadia Planitia à la est.(Crédit image : NASA)

Mariner 9 a renvoyé plus de 7 300 images sur Terre, permettant aux chercheurs de créer une carte globale de la surface martienne. Ces photos ont peint la planète rouge sous un tout nouveau jour, révélant d'énormes volcans, des canyons géants et ce qui semblait être les vestiges d'anciens lits de rivières. La sonde a également pris les premières photos de près des deux minuscules lunes de Mars, Phobos et Deimos, selon des responsables de la NASA.

Viennent ensuite les orbiteurs jumeaux Viking, qui ont été lancés à quelques semaines d'intervalle en 1975. Viking 1 et 2 ont volé avec des atterrisseurs conçus pour rechercher des signes de la vie martienne , donc une partie de la mission des orbiteurs consistait à soutenir ces engins de surface. Mais les deux orbiteurs ont renvoyé une multitude de données scientifiques à part entière, améliorant la compréhension des chercheurs de la topographie de la planète rouge et trouvant des preuves que de grandes quantités d'eau ont coulé sur la surface de la planète rouge il y a longtemps.

Le vaisseau spatial Mariner 9.

Le vaisseau spatial Mariner 9.(Crédit image : NASA)

'Des volcans, des plaines de lave, d'immenses canyons, des zones de cratères, des caractéristiques formées par le vent et des preuves d'eau de surface sont évidents dans les images de l'orbiteur', écrivent des responsables de la NASA dans un résumé de la mission Viking. 'La planète semble être divisible en deux régions principales, les basses plaines du nord et les hautes terres du sud avec des cratères.'

Les atterrisseurs vikings, quant à eux, n'ont trouvé aucune preuve solide d'organismes martiens, bien que les chercheurs se disputent encore aujourd'hui sur les résultats de leurs expériences. [ La recherche de la vie sur Mars (une chronologie de photos) ]

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Regarder de plus près

Une longue accalmie a suivi la mission Viking ; La NASA a lancé son prochain explorateur de la planète rouge, un orbiteur appelé Mars Observer, en 1992. La sonde a échoué juste avant d'atteindre Mars – un sort partagé par Mars Climate Orbiter de l'agence, qui a décollé en décembre 1998.

Viking 1 et 2, qui ont tous deux atterri en 1976, ont renvoyé les premières données utilisables de la planète

Viking 1 et 2, qui ont tous deux atterri en 1976, ont renvoyé les premières données utilisables de la surface de la planète, tout en fournissant une cartographie supplémentaire à partir de leurs orbiteurs respectifs. L'image montre Ascraeus Mons, un volcan éteint plus de deux fois plus haut que le mont Everest, qui avait été découvert par Mariner 9 quelques années plus tôt.(Crédit image : Faculté des sciences mathématiques et physiques de l'UCL)

Mais pris en sandwich entre ces deux missions malheureuses se trouvait le Mars Global Surveyor (MGS), qui a étudié la planète rouge pendant plus de neuf ans après son arrivée en orbite en septembre 1997.

La sonde a utilisé cinq instruments différents pour faire une multitude de découvertes sur la planète rouge. Par exemple, les images MGS avant et après de deux ravins différents suggèrent que de l'eau liquide a pu s'écouler sur Mars au cours de la dernière décennie, ont déclaré des responsables de la NASA.

De plus, l'altimètre laser de l'orbiteur a aidé les scientifiques à créer la meilleure carte topographique de la planète rouge, et les lectures de son magnétomètre indiquent que Mars avait autrefois un champ magnétique mondial, tout comme la Terre. (La Terre a conservé son champ, mais pas Mars.)

Le prochain orbiteur de la planète rouge de la NASA, Mars Odyssey, a finalement arraché le record de longévité à MGS. Odyssey est arrivé en orbite autour de Mars en octobre 2001 et continue d'étudier la planète rouge à ce jour. [ Les missions martiennes les plus audacieuses de l'histoire ]

À l'aide de ses trois principaux instruments scientifiques, Odyssey a cartographié la répartition mondiale de nombreux minéraux et éléments chimiques sur la surface martienne, trouvé des preuves de grandes quantités de glace d'eau enfouie près des pôles de la planète et mesuré l'environnement radiatif en orbite basse de Mars, ce qui pourrait aider Plan de la NASA futures missions habitées à la planète rouge.

La sonde sert également de lien de communication vital, relayant les données recueillies par les rovers martiens de la NASA de retour sur Terre. (L'agence dispose actuellement de deux rovers explorant la surface de la planète rouge : Opportunity, qui a atterri en janvier 2004, et Curiosity, qui a atterri en août 2012.)

Une illustration de la NASA

Une illustration du puissant Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA.(Crédit image : NASA)

Le prochain vaisseau spatial de la NASA, le Mars Reconnaissance Orbiter, a également connu une mission longue et réussie.

MRO étudie la planète rouge avec six instruments différents depuis son arrivée en orbite en mars 2006. Cet équipement permet à la sonde d'analyser les minéraux de surface, de rechercher les eaux souterraines, de surveiller la météo martienne et de prendre des images spectaculaires de près de la surface de la planète.

La caméra HiRISE de MRO (abréviation de High Resolution Imaging Science Experiment) peut distinguer des objets martiens aussi petits qu'une table à dîner, permettant aux chercheurs d'étudier les caractéristiques de la surface de la planète plus complètement que jamais. Cette capacité a également aidé la NASA à sélectionner des sites d'atterrissage appropriés pour les engins de surface, tels que l'atterrisseur Phoenix et le rover Curiosity.

Comme Odyssey, MRO remplit également une fonction de relais vitale, aidant à renvoyer les informations d'Opportunity et Curiosity aux gestionnaires des robots sur Terre.

Maven orbitera autour de Mars, à la recherche d

Maven sera en orbite autour de Mars, à la recherche d'indices sur ce qui est arrivé à l'atmosphère autrefois épaisse de la planète.(Crédit image : par Karl Tate, artiste en infographie)

MAVEN rejoint les rangs

Certaines des missions ci-dessus ont recueilli des données sur la Ambiance martienne , qui était épais il y a longtemps lorsque la planète rouge était relativement chaude et humide, mais a été largement perdu dans l'espace au fil des éons. Cependant, l'air de la planète rouge n'était pas leur objectif principal.

' Plus tôt, dans d'autres missions, l'accent a été mis sur ce qui se passe à la surface de Mars – ce qui est arrivé à l'eau et à la topographie, etc. ', David Mitchell, chef de projet MAVEN au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland. , a déclaré lors de la conférence de presse du 15 novembre.

Cet artiste

Le concept de cet artiste montre le vaisseau spatial MAVEN en orbite autour de la planète rouge, avec une image fantaisiste de sa planète natale en arrière-plan.(Crédit image : NASA/Goddard)

L'objectif principal de MAVEN, d'autre part, est de découvrir ce qui est arrivé à l'atmosphère de la planète rouge. La sonde utilisera ses huit instruments scientifiques pour étudier le vent solaire et la haute atmosphère de Mars, discernant sa composition et la vitesse à laquelle ses composés volatils s'échappent dans l'espace.

« Nous avons collectivement, en tant qu'équipe, mis au point une instrumentation qui va vraiment après, en fin de compte, la question sur laquelle nous sommes, à savoir le climat – que s'est-il passé dans l'histoire de Mars ? » dit Mitchell. « Pourquoi est-il passé d'un environnement plus humide, semblable à la Terre avec une atmosphère plus épaisse à ce qu'il est aujourd'hui ? »

Pas seulement la NASA

Bien sûr, tous les engins spatiaux en orbite autour de Mars n'ont pas arboré des drapeaux américains au fil des ans. L'Union soviétique avait un programme martien très actif dans les années 1960 et 1970 et a réussi à placer trois engins spatiaux en orbite autour de la planète rouge entre 1971 et 1974.

Ces sondes – connues sous le nom de Mars 2, Mars 3 et Mars 5 – ont renvoyé un total de 120 images de la planète rouge et ont collecté des données sur la gravité et les champs magnétiques de Mars. (De nombreux efforts soviétiques / russes sur Mars ont échoué au fil des ans, plus récemment la mission Phobos-Grunt de 2011 à Phobos, qui n'est jamais sortie de l'orbite terrestre.)

L'Europe a également un ambassadeur robotique qui fait le tour de la planète rouge. L'Agence spatiale européenne sonde Mars Express continue d'imager et d'étudier la surface de la planète rouge et de recueillir des données sur l'atmosphère martienne aujourd'hui, près de 10 ans après son arrivée en orbite autour de Mars.

Le 5 novembre, l'Inde a lancé sa première sonde interplanétaire, la mission Mars Orbiter, dans le but de sonder la planète rouge. Comme MAVEN, la sonde indienne Mars arrivera sur Mars en septembre 2014 si tout se passe bien.

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