MARS POLAR LANDER, DEEP SPACE 2

(JPL News 30 novembre 1999)

La NASA retourne vers la surface de Mars le 3 décembre avec un engin spatial qui attérira sur la steppe gelée et exposée aux vents à côté du bord de la calotte glacière sud de Mars. Attachés au module d'atterrissage, deux petites sondes s'écraseront sur la surface de Mars afin de tester de nouvelles technologies.

Cette mission d'attérissage est le second épisode du programme à long terme d'exploration robotisée de Mars, qui a été initié en 1996 avec le lancement de Mars Global Surveyor, actuellement en orbite, et du module d'attérissage Mars pathfinder et son rover, incluant aussi Mars Climate Orbiter, récemment disparu.

Mars Polar Lander fera progresser nos connaissances dans le domaine des ressources actuelles en eau en creusant pour la première fois dans l'énigmatique terrain en strates à côté d'un de ses pôles. Les instruments du module analyseront les matériaux de surface, le givre, les modèles météorologiques et les intéractions entre la surface et l'atmosphère afin de mieux comprendre comment le climat de Mars a changé au fil du temps.

Polar Lander transporte une paire de microsondes de la taille d'un ballon de basket qui seront libérées tandis que le module d'attérissage approchera de Mars et qui plogeront au travers de la surface de la planète, pénétrant jusqu'à 1 mètre de profondeur pour tester 10 nouvelles technologies, incluant des instruments scientifiques servant à rechercher des traces d'eau gelée. Le projet micro-sondes, nommé Deep Space 2, fait partie intégrante du programme New Millenium de la Nasa.

Un des objectifs scientifiques clé des deux missions est de déterminer comment le climat de Mars a changé au fil des temps et où réside, en particulier, l'eau de Mars aujourd'hui. Autrefois, l'eau coulait sur Mars, mais où est-elle partie ? Des indices pourraient être trouvés dans les enregistrements géologiques fournis par le terrain polaire organisé en strates, dont les bandes de couleurs alternées semblent contenir différents mélanges de poussière et de glace. Commes les anneaux de croissance des arbres, ces bandes géologiques en couche pourraient aider à révéler le secret du changement de climat de Mars et aider à détermnier si ce changement a été motéivé par un cataclysmee, des variations épisodique ou simplement par une évolution graduelle de l'environnement de la planète.

Aujourd'hui, l'atmosphère martienne est si mince et froide qu'il ne pleut jamais ; l'eau liquide ne subsiste pas à la surface., mais gèle rapidement ou s'évapore dans l'atmosphère. Les gelées polaires qui avancent et reculent avec les saisons sont majoritairement composés de dioxyde de carbone condensé, qui est le constituant majeur de l'atmosphère martienne. Mais cette planète abrite aussi des nuages d'eau glacée et des tempêtes de possuières, ces dernières s'étendant d'une échelle locale à globale. Si aujourd'hui des quantités caractéristiques de poussières et d'eau ont été concentrées dans les régions polaires, elles se sont peut-être déposées en fines couches chaque année, de telle manière que le premier mètre de terrain polaire stratifié pourrait être un enregistrement bien préservé de 100 000 ans de géologie et de climatologie martienne.

Le module d'attérissage et les micro-sondes arriveront le 3 décembre 1999. Elles sont ajustées afin d'atteindre le secteur cible au bord du terrain en strates à côté du pôle sud. Les coordonnées exactes du site d'attérissage ont été sélectionnées en août 1999, basées sur les images et les données de l'altimètre de Mars Global Surveyor, actuellement en orbite.

Comme Mars Pathfinder, Polar Lander plongera directement dans l'atmosphère martienne, utilisant un bouclier aérien et un parachute, tirés du désign de Pathfinder, afin de ralentir sa chûte initiale. Plus petit, Polar Lander n'utilisera pas d'airbag, mais à la place se reposera sur le système de guidage embarqué et sur les rétro-fusées afin d'attérir doucement sur le terrain en strates à côté de la calotte glacière sud, quelques semaines après que les gelées saisonnières de dioxyde de carbone aient disparu. Après s'être débarassé du bouclier thermique, une caméra prendra une série de clichés pendant la descente de l'engin. Elles seront enregistrées et transmises après l'attérissage.

Durant l'approche du module et à peu près 10 minutes avant l'attérissage, les deux sondes Deep Space 2 seront libérées. Une fois lâchées, ces "projectiles" collecteront des données atmosphériques avant de s'écraser à la vitesse de 200 mètres par seconde environ, et de s'entérer sous la surface martienne. Les micro-sondes testeront la possibilité pour des petits engins spatiaux de déployer dans le futur des instruments d'échantillonage de sol, de contrôle météorologique ou sismique. Un instrument clé extraiera un petit morceau de sol dans une chambre, le fera chauffer et utilisera un minuscule laser afin de rechercher des signes d'eau vaporisée.

A 60 kilomètres du site d'impact des micro-sondes, Mars Polar Lander creusera la partie supérieure du terrain en utilisant un bras-robot de deux mètres de long. Une caméra fixée sur ce bras-robot transmettra des images des parois de la tranchée, montrant la texture du matériau de surface et recherchant des couches fines. Le bras-robot fournira aussi des échantillons de sol à un analyseur thermique et évolué de gaz. Cet instrument chauffera les échantillons pour détecter eau et dioxyde de carbone. Une station météo embarquée fera des relevé quotidiens de la température de l'air et de la pression, et cherchera des traces de vapeur d'eau. Une caméra stéréoscopique perchée au sommet d'un mât de 1,5 mètre photographiera le panorama entourant l'engin spatial. Tous ces instruments font partie du projet "Mars Volatiles and Climate Surveyor" (Observation du climat et des gaz de Mars - NdT-).

Le module emporte aussi une expérience de détection et de tri de la lumière (lidar) fourniée par l'Institut de Recherches Spatiales de Russie. Cet instrument détectera et déterminera l'altitude des mouvements atmosphériques de poussières et des nuages de glace au dessus du module. Dans cet intrument, se trouve un petit microphone, fourni par le Planetary Society (Pasadena, Californie), qui enregistrera les bruits (sons) des rafales de vent, du souffle des poussières et des opérations mécaniques à bord de la sonde elle-même.

Le module est prévu pour opérer à la surface pendant 60 à 90 jours martiens durant l'été méridional de la planète (un jour martien dure 24 heures et 37 minutes). La mission continuera jusqu'à ce que l'engin lui-même ne puisse plus se protéger des longues nuits froides et sombres et du retour de la saison des gelées polaires martiennes.

Les programmes Mars Polar Lander et Deep Space 2 sont dirigés par le Jet propulsion Laboratory pour le NASA's Office of Space Science (Washington). Lockheed Martin Astronautics Inc. (Denver) est le partenaire industriel pour du développement et des opérations du module orbital et d'attérissage. Le JPL a conçu et réalisé les micro-sondes Deep Space 2. Le JPL est une division du l'Institut de Technologie de Californie (à Pasadena).

Traduction : Fabien J.


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