Nous avions présenté succinctement les dust devils de la région de Melas Chasma, mais il nous semble aujourd'hui important d'approfondir le phénomène.

Les dust devils ou par abus de langage "tempêtes de poussière" sont une curiosité de la météorologie martienne.

Très différentes des tornades terrestres - bien qu'à nombre d'égards très comparables aussi - les tourbillons de poussière sur Mars font l'objet aujourd'hui de nombreuses études (projet MATADOR par exemple).

Mais de nombreuses spéculations sont à l'origine de craintes. Pour certains en effet, les dust devils pourraient être une véritable contrainte lors des futures explorations automatiques et humaines de Mars, alors que pour d'autres, il ne s'agit juste que d'une composante supplémentaire de l'hostile environnement martien. Faisons le point.

Les dust devils sont donc des tourbillons de poussière. Ces colonnes (appelées aussi vortex) tournent sur elles-mêmes en avançant de manière aléatoire. Au fur et à mesure de leur progression à travers les paysages, elles décollent la poussière du sol et l'entraînent avec elles. Laissant derrière elles des traces étroites, elles marbrent le sol sur leur passage et peuvent sinuer et former des boucles en revenant en arrière ou encore aller tout droit sur plusieurs kilomètres avant de s'évanouir aussi vite qu'elles se sont mises en place.

A l'évidence, quand elles traversent des terrains sombres, elles décollent la poussière et laissent des stries plus claires et à l'inverse, sur des terrains clairs, elles laissent des stries plus foncées.

Nous avions connaissance de ces phénomènes météo grâce à la présence au sol des landers Viking et Pathfinder. Cette dernière sonde avait en effet photographié en live, l'évolution d'un tel phénomène se produisant juste devant ses caméras...

Mais c'est une fois de plus grâce à la sonde MGS que l'on a suivi depuis l'orbite et avec une grande précision, ces mini-tornades. On a pu les voir évoluer, évaluer leur vitesse, leur hauteur, leur largeur et même leurs zones géographiques privilégiées. Si nous ne connaissons pas encore avec une grande précision toutes les conditions thermiques précises de leur formation et de leur évolution, gageons que dans quelques mois ce sera chose faite grâce à Mars Odyssey.

Nous savons pourtant que ces tourbillons se forment le jour, quand le sol est chauffé par les rayons du Soleil et qu'il réchauffe à son tour les masses d'air présentes juste au-dessus de la surface. Comme l'air chauffé au niveau du sol commence à s'élever lentement, il entame une rotation sur lui-même : le vortex est né. A mesure qu'il tourne sur lui-même, il se met lentement à se déplacer à travers le paysage et au fur et à mesure de sa progression, arrache à la surface les particules de poussières présentes au sol et se charge progressivement de ces matériaux. Il prend alors peu à peu de la vitesse. Du fait de la présence des poussières dans le vortex, celui-ci devient visible et projette son ombre au sol (détectable depuis l'orbite comme depuis le sol) dans la direction opposée au Soleil.

D'après les observations de MGS, il n'est pas rare que les dust devils atteignent sur Mars des altitudes de 8.000 mètres pour des largeurs de 100 mètres environ et ne durent que quelques heures seulement. Le dust devils terrestres atteignent fréquemment quelques dizaines de mètres ou péniblement quelques centaines de mètres d'élévation et ne durent que quelques minutes alors que les tornades peuvent atteindre quelques milliers de mètres. Cela dit, sur Mars, les dust devils sont fréquemment hautes de 1.000 mètres "seulement" et se rencontrent préférentiellement dans les régions de moyennes latitudes, aussi bien dans l'hémisphère Nord que dans l'hémisphère Sud, comme en témoignent les traces au sol.

Sur Terre comme sur Mars, ces phénomènes se produisent le plus souvent en été, entre 12 et 14h00 heure locale, au moment le plus chaud de la journée. Sur Mars, les dust devils traversent aussi bien des champs de dunes que des rides, des monts ou des collines, en les balafrant dans tous les sens.

A propos des risques éventuels. Pour les missions automatiques d'abord, les dust devils ne représentent pas un grand risque. Leur vitesse étant située entre 180 et 225 km/h (ce qui compte-tenu de la faible pression atmosphérique et de la densité de l'air martien environ 80 fois moindre que sur Terre, équivaut sur Terre à un petit vent) les modules au sol, à moins d'être très légers (nano-robots par exemple) ne seraient pas impactés. Seuls les panneaux solaires pourraient être recouverts de poussières, exactement comme le feraient d'ailleurs les classiques vents martiens et autres tempêtes de poussière. A ce propos les tempêtes martiennes auraient des conséquences bien plus graves du fait de leur propension à évoluer vite et globalement (échelles locale, régionale ou globales). Une mission comme Pathfinder par exemple, prévue pour durer 3 mois et qui serait prise dans une tempête globale serait bien entendu fortement perturbée voir même un échec.

Pour les satellites en orbite autour de la planète et conçus pour fonctionner plusieurs années, les dust devils n'ont aucun effet de gêne, contrairement une fois encore aux dust storms, qui masquant la surface, obligent à attendre la fin de la tempête pour réaliser des observations intéressantes du sol.

Pour les missions pilotées ensuite, les dust devils ne représenteraient un danger que dans peu de cas :

1. lors d'une sortie Extra-véhiculaire, si un groupe d'explorateurs était confronté de très près à un de ces tourbillons,
2. si le module habitat ou une serre de culture était survolé par une de ces colonnes.

En effet, nous savons que sur Terre, les dust devils soulèvent dans l'atmosphère des tonnes de poussière chargée électriquement et générant localement des champs électriques supérieurs à 10.000 volts par mètre. Des phénomènes semblables sont hautement probables sur Mars, même s'ils ne sont pas encore avérés, ni quantifiés. Ainsi, les particules chargées électriquement pourraient par des phénomènes électrostatiques, créer des chocs électriques et griller des composants électroniques sensibles (même si l'industrie spatiale a pris pour habitude de blinder l'électronique), ou encore perturber les communications voire même créer des fuites dans les compartiments pressurisés légers (serres, véhicules tout terrains légers...). Mais, en l'absence d'études sérieuses sur le sujet, toutes les spéculations vont bon train et de nombreuses solutions techniques et technologiques sont d'ores et déjà envisageables.

Bref, rien de très inquiétant ni pour nos robots, ni pour nos futurs astronautes.

Quelques définitions bien terrestres

• Cyclone : tempête caractérisée par le mouvement giratoire convergent et ascendant du vent autour d'une zone de basse pression. Un cyclone tropical est un cyclone se formant dans les zones tropicales. Il s'agit d'un système météorologique pouvant s'étendre sur plusieurs centaines de kilomètres. Lorsqu'il parvient à maturité, il devient un ouragan.
  
  
• Dépression tropicale : terme générique pour désigner un système synoptique de basses pressions, non frontal, situé au-dessus des mers tropicales ou subtropicales avec une convection organisée (ex : activité orageuse) et une circulation cyclonique de surface bien définie.
  
  
• Ouragan : système météorologique représentant un cyclone rendu à sa maturité. Il faut savoir aussi que le centre d'un ouragan (appelé communément l'oeil) n'est pas nécessairement une tornade.
  
  
• Tornade : système météorologique très compact et touchant un zone réduite. C'est une perturbation atmosphérique tourbillonnante de petite dimension mais très intense et fortement destructrice.
  
  
• Tourbillon de poussière (Dust Devil ou Diable de poussière) : mouvement circulaire et accéléré de l'air formant ainsi une mini-tornade, le plus souvent peu dangereuse.
  
  
• Trombe : identique à une tornade mais se produisant en mer. Généralement moins puissante.
  
  
• Typhon : terme régionalisé synonyme d'ouragan mais désignant un cyclone en Mer de Chine et dans l'Océan Indien.
  
  

(c) Texte : Gilles Dawidowicz/APM.
(c) Image : NASA/JPL/Malin Space Science Systems

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