On sait depuis les observations télescopiques d'Audouin Dollfus et grâce à ses analyses polarimétriques, spectroscopiques et photométriques que Mars est une planète poussiéreuse. On sait même que cette poussière est fine, très fine et pourrait avoisiner 20 micomètres de diamètre... Non seulement l'atmosphère peut selon la météorologie être poussiéreuse ou pas, mais la surface peut être elle aussi un lieu d'accumulation plus ou moins important, selon les reliefs, les vents... L'exploration automatique de Mars a révélé in-situ la réalité des choses à différentes périodes de l'année martienne et en différents endroits. Comme pour la Lune avant l'époque d'Apollo, personne ne savait avant de se poser si Mars était recouverte d'une couche de poussière épaisse ou fine. Audouin Dollfus avait avec la même technique, validé pour la NASA le fait que le régolithe lunaire n'était globalement pas épais... et que les LEM ne s'enfonceraient pas profondément dès leur arrivée dans des mètres des poussières ! Les landers Viking 1, Viking 2 et Pathfinder ont donc confirmé que la poussière martienne n'est pas non plus très épaisse sur la surface et que d'une façon générale, on ne s'y enfoncera pas de plus de quelques millimètres. Evidemment, à moins d'accumulations éoliennes exceptionnelles... Avec Spirit dans Gusev et surtout Opportunity dans Terra Meridiani, la donne se précise. Les surfaces observées ne sont pas plus recouvertes de poussières qu'ailleurs, mais munies de microscopes, les rovers vont pouvoir observer de très près cette poussière martienne tant décriée... Opportunity, ayant atterri dans un cratère d'impact de 20 mètres de diamètre a de ce point de vue beaucoup à faire.
La poussière du sol est en effet si fine que les coutures des airbags protégeant la sonde à son arrivée y ont laissé des empreintes bien définies. Bien sur le vent les effacera vite, d'autant plus vite d'ailleurs que la poussière est fine ! En fait, on pourrait la comparer à du talc. En sédimentologie, les grains compris entre 2 microns et 20 microns sont classés dans les limons et ceux compris en dessous de 2 microns sont classés dans les argiles. Nous saurons de quoi il retourne dans les jours qui viennent...
Opportunity a déployé ses roues avant le 28 janvier et accompli avec succès la première partie de son redressement. Le spectromètre infrarouge a été testé avec succès. Le seul problème concerne une perte de puissance de la batterie pendant la nuit, car la résistance chauffante du bras articulé reste allumée. Ce n'est pas le robot qui s'en plaindra. En attendant le débarquement du nouveau rover, en principe vers le 2 ou 3 février, les géologues se penchent sur les images pour sélectionner le premier rocher à étudier dans l'exceptionnel affleurement qui jaillit du sol à moins de dix mètres de distance. Ses fines strates d'aspect clair pourraient avoir une origine tant volcanique que sédimentaire. C'est toutefois le sol que le robot étudiera en premier, dès qu'il aura débarqué. Ce sol que les géologues trouvent très différent de celui de Gusev. Il contient notamment des granules sombres qui tranchent sur la poussière d'un rouge plus clair. ![]() (Panorama rocheux autour de d'Opportunity. Crédit photo NASA/JPL/Cornell.) On attend donc de la science sur ce site de Terra Meridiani, qui vient d'être rebaptisé Challenger Memorial Station en mémoire à l'équipage de la navette perdue le 28 janvier 1986, il y a 18 an.
Le moins que l'on puisse dire, c'est qu'Opportunity nous a gâté (cf la surprise de ceux qui ont assisté en quasi-direct à la retransmission des premières images). Tandis que Spirit est en convalescence, sa sonde jumelle est tombée dans un lieu particulièrement intéressant. C'est un changement de décor total par rapport aux sites précédemment explorés par les sondes Viking, le petit Sojourner ou même Spirit. Opportunity se trouve cette fois-ci dans un cratère de 20 mètres de diamètres (au coeur de Meridiani Planum). Cela a tellement surpris tout le monde qu'au départ, les ingénieurs, impressionnés, se sont demandé si le rover arriverait à en sortir vu la hauteur de ses bords. Quelques calculs plus tard, il s'avère que les rochers observés ne font guère plus de 10 centimètres de hauteur, ce qui est beaucoup plus raisonnable, et à la portée d'Opportunity ! Mais nous avons bien parlé de rochers et c'est ce qui intéresse au plus haut point les géologues, car ce sont des échantillons rêvés pour déterminer les mécanismes de formation des roches sur Mars, meilleurs que la poussière martienne habituelle ! D'autant que certains des rochers présentent des structures en couches. Toute la question se résume désormais à savoir si ce sont des roches volcaniques ou sédimentaires. Et dans ce dernier cas, si les sédiments ont été déposés par l'action éolienne ou celle de... l'eau. Le site de l'atterrissage d'Opportunity a été choisi entre autres parce que la région en question est particulièrement riche en hématite (cf cartes ci-contre). Comme la carte globale de Mars Global Surveyor le révèle, Meridiani Planum est la région martienne la plus étendue avec de l'hématite en surface ; d'autre part, la concentration y atteint 15% au plus haut, d'où des chances élevées pour qu'Opportunity puisse l'analyser en direct. C'est ce qui intéresserait au premier plan les scientifiques, car la encore, les deux processus de formation sont possibles : volcanisme ou en présence d'eau. Mais cette fois-ci, on devrait pouvoir trancher en fonction de la forme de l'hématite et des composés en présence desquels elle se trouve. Ainsi, si les grains d'hématite sont ronds, agglomérés entre eux, c'est caractéristique de l'action de l'eau ; qu'elle les ait déposés en couches sur le fond, ou qu'elle en ait formé une couche lors de son passage à travers des roches. A l'inverse, si l'hématite est présente sous forme de cristaux, c'est plutôt un signe d'action volcanique. Dans le même ordre d'idée, la présence concomitante d'argiles et de carbonates parlerait pour l'eau et celle d'olivine ou de pyroxène contre elle. En attendant, sur un site qui vient juste d'être baptisé en souvenir de l'accident de la navette Challenger, Opportunity se prépare à la poursuite de sa mission puisqu'il vient de déplier ses roues. Si tout se passe bien, il devrait pouvoir à son tour quitter sa plate-forme. Peut-être pour franchir les 8 petits mètres qui le séparent des rochers ?
Les premières données de télémétrie montrent que tous les systèmes fonctionnent de manière nominale. L'atterrissage a semble-t-il été plus doux que pour Spirit. La décélération à l'impact se situait entre 2g et 3g et les fusées de correction de la dérive latérale n'ont pas été utilisées. Les premières images sont arrivées un peu plus de 4 heures après l'atterrissage et ont dévoilé un paysage complètement inédit sur Mars. C'est en effet le premier site d'atterrissage ou le sol n'est pas jonché de rochers et ou l'on peut apercevoir un affleurement. L'analyse de roches éparpillées sur le sol, comme sur les autres sites d'atterrissage, fournie des informations très intéressantes, mais il y a toujours un doute sur la provenance de ces roches (volcanisme, éjectas liés à un impact de météorite, etc.). Dans le cas d'un affleurement on est certains que les roches analysées correspondent au site étudié, une première dans l'exploration de Mars. Ce site est donc très prometteur pour la suite de la mission.
La nuit tombe maintenant sur Meridiani et Opportunity a fermé les yeux pour un repos bien mérité. |
Séquence d'atterrissage |
29/12/2003 |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
| images JPL |
Entrée atmosphérique
A l'approche de Mars, la sonde s'oriente de manière à présenter le bouclier thermique en direction de la planète. L'étage de croisière se détache quinze minutes avant l'entrée atmosphérique. La sonde pénètre dans l'atmosphère martienne à la vitesse de 5,4 km/s et les frottements sur cette dernière portent le bouclier thermique à près de 1400°C. Les forces aérodynamiques ralentissent la vitesse du véhicule spatial lors de sa progression.
Descente
Lorsque la vitesse atteint deux fois la vitesse du son, l'ouverture du parachute supersonique ajoute une traînée supplémentaire qui freine davantage la sonde. Le bouclier thermique est alors largué et l'atterrisseur extrait du bouclier arrière tout en y restant attaché par un câble. Un système radar entre alors en action pour déterminer l'altitude de la sonde et une caméra prend, à quelques secondes d'intervalles, trois photos du sol pour déterminer sa vitesse horizontale. Si cette dernière est trop importante, la mise à feu de petites fusées du bouclier arrière permettra de la réduire.
A environ 280 m du sol les airbags sont déployés pour protéger l'atterrisseur au moment de l'impact. Quelques secondes plus tard les rétrofusées du bouclier arrière arrêtent pratiquement le véhicule spatial entre 10 et 15m d'altitude. Le câble est alors coupé et l'atterrisseur tombe au sol en chute libre.
Durant le déroulement des séquences EDL, la sonde transmet des signaux modulés pour signaler la réalisation des différentes étapes. Ces signaux sont émis directement vers la Terre par les antennes à faible gain installées sur l'étage de croisière, le bouclier arrière, l'atterrisseur et le rover. Environ une minute avant la chute libre, les antennes de l'atterrisseur commencent à transmettre à la sonde Mars Global Surveyor différents paramètres sur le fonctionnement de l'atterrisseur. Cette transmission de données se poursuivra jusqu'à l'atterrissage.
Atterrissage.
Le premier rebond pourrait propulser l'atterrisseur jusqu'à trente mètres de haut. Il pourrait ainsi parcourir par bonds successifs près d'un kilomètre avant l'immobilisation.