PERSEVERANCE : Un nouveau rover bientôt à la surface de Mars

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And the winner is « PERSEVERANCE » ! Après un concours ouvert aux jeunes américains, plus de 28 000 noms accompagnés d’un petit texte explicatif ont été proposés pour ce nouveau rover de la Nasa. La finale avait rassemblé 9 noms soumis à un vote ouvert sur internet. Finalement, c’est PERSEVERANCE qui emporte la mise. Le LPG collaborera aux activités scientifiques de ce nouveau rover via l’instrument SuperCam qui a été construit en partie en France, à Toulouse.

PERSEVERANCE décollera pour la planète Mars le 17 juillet prochain depuis Cape Canaveral en Floride. Avec ses 6 roues et son mat pourvus de plusieurs « yeux », PERSEVERANCE est très similaire en taille et en apparence à CURIOSITY, son grand frère arrivé sur Mars en 2012. Il utilisera le même système d’atterrissage, avec le déploiement d’un parachute à l’arrivée dans l’atmosphère, puis d’une plate-forme pourvue de rétrofusées et munie de filins qui descendront doucement le rover à la surface.

A ce jour, CURIOSITY a accompli plus de 21 km de traversée, analysé la chimie de plus de 2500 roches martiennes différentes et renvoyé plus de 600 000 images. CURIOSITY a découvert des sédiments qui se sont formés dans un lac, il y a environ 3,5 milliard d’années dans des conditions bien plus clémentes que les conditions actuelles froides et sèches que présentent la planète Mars, suggérant que les conditions passées pouvaient être propices à une vie bactérienne, et même si aucune preuve de vie n’a été mise en évidence directement, CURIOSITY a franchi un pas important dans la compréhension de la planète. Que va donc faire PERSEVERANCE que CURIOSITY n’a pas fait ?

 Image Mastcam 100px Le Mt Sharp analysé à sa base par CURIOSITY. Crédit : NASA/JPL/Mastcam/MSSS

 

Pourquoi retourner sur Mars avec un nouveau rover ?

En premier lieu, la surface de Mars est équivalente à la surface des continents terrestres. Les terrains sont très diversifiés et traduisent des environnements ou des âges de formation différents. Le site choisi pour l’atterrissage, qui est prévu le 18 février 2021 sur Mars, est le cratère de Jezero, en bordure des plaines de Nili. Ce site est pourtant assez semblable au site de Gale cratère qu’étudie CURIOSITY, puisqu’il contient les traces d’un ancien lac, comme en démontre la présence d’une vallée qui y pénètre et de son delta associé. En réalité, la diversité minéralogique observée par les sondes orbitales s’avère d’un plus grand intérêt encore, avec la présence de minéraux argileux, de silice hydratée, mais aussi de carbonates, c’est-à-dire d’une roche de type calcaire, un type de roche absente dans le cratère de Gale, mais que l’on connait bien sur Terre pour son lien fondamental avec le système vivant. Ainsi, la vie est encore une fois au milieu des préoccupations, car les scientifiques n’ont pas abandonné la mise, faisant preuve de persévérance - la principale raison pour laquelle le rover a reçu ce nom!

PERSEVERANCE est doté de 23 caméras qui permettront d’imager le site en 3D, et de 3 instruments clefs (SuperCam, SHERLOC, PIXL) qui permettront d’analyser la composition des roches. Parmi ces instruments SuperCam a été développé en France, à Toulouse, et aux Etats-Unis, à Los Alamos. Il est une version 2.0 de ChemCam le spectromètre laser à bord de CURIOSITY, dans le sens où il ne se contentera pas d’analyser la chimie élémentaire des roches, mais analysera également leur minéralogie en spectrométrie Raman et infrarouge. Les américains le disent eux-mêmes : SuperCam c’est le couteau suisse du rover, un instrument à multiples facettes qui sera fondamental pour guider le rover vers les roches les plus intéressantes.

 

Image Jezero 700px Atterrissage prévu dans l’ellipse au sein du cratère Jezero. Crédit : NASA/CTX/MOLA

 

Echantillonner Mars pour un retour sur Terre

Malgré des instruments perfectionnés, analyser la matière organique ou découvrir des traces de vie à distance n’est pas simple, alors que les laboratoires de géochimie sur Terre utilisent désormais des microscopes électroniques de haute précision qui permettent de traquer les traces de bactéries jusque dans les roches les plus anciennes. Ainsi, sélectionner les échantillons martiens pour les ramener un jour sur Terre et les analyser en laboratoire est l’autre ambition de ce nouveau rover. Il ne les ramènera pas lui-même, car il n’est pas accompagné d’une fusée de retour, mais une mission de retour d’échantillons est en cours de planification entre les agences américaines et européennes (NASA et ESA). Cette mission pourrait avoir lieu dans la deuxième moitié de la décennie. PERSEVERANCE sera équipé d’un système de carottage plus développé que CURIOSITY, préservant une carotte de roche là où CURIOSITY broyait la roche en poudre. Il conservera des carottes dans un collecteur à bord, jusqu’un total de 43 échantillons possibles, et les déposera en fin de mission à un endroit propice pour que la mission de retour d’échantillons vienne les récupérer. Outre la recherche de la vie passée à partir d’échantillons de sédiments lacustres, des échantillons seront aussi prélevés dans la croûte ancienne et des terrains volcaniques dans le but de dater les roches et de calibrer les âges des terrains martiens.

 

Image rover 900px Le rover PERSEVERANCE avec son nouveau système de carottage. Crédit : NASA/Caltech-JPL

 

Préparer l’arrivée de l’homme…un jour !

Enfin, PERSEVERANCE testera de nouvelles technologies dans la perspective d’amener des êtres humains un jour à la surface de Mars. Un drone, nommé helicopter, est une nouveauté technologique qui sera testée dans les premiers mois, afin de servir d’éclaireur au rover lui-même. Il ne paraît pas très différent d’un drone sur terre, mais voler dans une atmosphère 150 fois plus ténue est un challenge considérable. Un instrument nommé MOXIE sera utilisé pour tenter d’extraire de l’oxygène à partie des molécules de gaz carbonique contenues dans l’atmosphère. Un pas important pour permettre aux premiers astronautes de ne pas avoir à transporter tout leur oxygène depuis la Terre. Enfin, un retour d’échantillon, en soi, c’est aussi la démonstration que l’on sait revenir de la planète rouge. Plutôt rassurant pour les futurs astronautes qui souhaiteraient rentrés un jour à la maison! Surtout en comparaison des « allers simples » proposés de manière très provocante par certains projets ! En attendant, PERSEVERANCE arrivera sur Mars en février 2021 et nous promet de belles découvertes.