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L’exploration de Mars

Dans ce dossier je vais vous décrire l’histoire de l’exploration spatial de la planète rouge, une histoire riche en échecs, en réussites et en découvertes !

Du début des années 1960 à aujourd’hui, une quarantaine d’engins spatiaux sont parties à la conquête d’une planète qui fascine l’homme depuis longtemps par sa couleur rouge sang terrifiante, celle-ci prendra d’ailleurs le nom du dieu Romain de la guerre, Mars.

Plus de la moitié de ces missions finirent en échecs, la longueur du trajet met à rude épreuve les machines et les atterrissages sont extrêmement compliqués. L’atmosphère de Mars est très fine, environ 1% de la densité terrestre.

Les sondes sont peu ralentie durant la descente et les parachutes inefficaces à haute altitude. L’utilisation de retro-fusées complexe est quasi obligatoire, la vitesse d’approche sur Mars étant 3 fois plus élevé que sur la Lune par exemple.

Vous allez le voir c’est pas gagné... Ce sont les soviétiques qui en Octobre 1960 commence la chasse de Mars, ils subiront que des échecs. Marsnik 1 et 2 subissent une défaillance du lanceur en 1960, 2 ans plus tard Spoutnik 22 explose lors de l’insertion en orbite terrestre.

Mars 1 lui réussi à faire la moitié du chemin vers Mars avant d’interrompre soudainement les communications… Toujours en 1962 Spoutnik 24, qui contient le premier atterrisseur, échoue lors de son injection en orbite de transit.

La dernière tentative, Zond 2 en 1964, perd le contact pendant le chemin vers la planète rouge décidément maudite… sauf pour les Américains. En 1964 la NASA programme Mariner 3 et 4 (Mariner 1 et 2 avaient Vénus comme objectif).

La première est perdue à cause d’une défaillance d’éjection de sa coiffe après le lancement. En revanche Mariner 4 est un succès, la sonde atteint Mars, la survole et prend les 22 premières photos de sa surface qui révèlent un paysage lunaire, remplit de cratères d'impacts.

En 1969 Mariner 6 et 7 survolent également Mars et prennent 1200 photos de bien meilleur qualité grâce à des caméras plus sophistiquées. Ces photos confirment l’absence de végétation, un radiomètre infrarouge mesure également la température de la calotte polaire à -133°.

Pendant ce temps-la, dans le plus grand secret, les soviétiques programment Mars 1969A et 1969B. Deux missions ambitieuses, qui contiennent un orbiteur et un atterrisseur, cependant une fois de plus Mars échappe aux soviétiques, le lanceur Proton échoue lors des 2 lancements.

En 1971 c’est au tour de Mariner 8 et 9, deux sondes d’une tonne. Leur objectif est une mise en orbite et non un simple survol. La première connaît une défaillance de son lanceur tandis que la seconde est un succès devenant ainsi le premier satellite humain autour de Mars.

Elle cartographie 70% de la planète et photographie des détails plus intéressants que les sondes précédentes, comme des vallées asséchées, des canyons, des volcans et également les deux lunes Phobos et Déimos. L’idée d’une présence d’eau dans le passé de la planète commence.

Les soviétiques eux échouent une nouvelle fois avec Cosmos 419… qui ne parvient pas à se séparer du dernier étage de sa fusée. En revanche peu de temps après les atterrisseurs Mars 2 et 3 parviennent à se mettre en orbite.

Le premier s’écrase sur Mars à cause d’une incidence trop grande, le second lui se pose mais le contact est perdu seulement 14,5 secondes après, les quelques données récoltées sont inutilisables. Pas moins de quatre missions suivent, Mars 4,5,6 et 7.

Des composants électroniques défectueux font échoués Mars 4 et 7. Mars 5 parvient à prendre 60 images de la surface avant de tomber en panne. Enfin Mars 6 interrompt les transmissions trois minutes après l’ouverture de ses parachutes durant l’activation des rétrofusées.

En 1975 deux sondes américaines arrivent sur Mars, Viking 1 et 2, c’est une réussite totale. Pendant 6 ans pour Viking 1 et 4 ans pour Viking 2, les sondes analysent l’atmosphère et la météo de la planète.

Les orbiteurs eux en photographient la quasi intégralité et constatent des variations de pression atmosphérique. Après ces observations la présence d'eau liquide en surface, dans le passée de la planète,devient une évidence. La question d’une vie disparue est également posée.

Pourtant l’exploration de Mars subira une pause de 17 ans, les soviétiques préférant se concentrer sur des projets de station orbitale avec le programme Saliout tandis que les américains développent leurs navette spatiale tout en continuant l’analyse des données de Viking 1/2.

En 1992 la NASA reprend l’exploration de Mars par un colossal échec, Mars Observer. Le contact avec la sonde est perdu pour des raisons inconnus lors de l’insertion en orbite martienne, l’engin était la sonde la plus coûteuse jamais construite, 813 millions de dollars...

Suite à cet échec la NASA change de stratégie et décide d’envoyer des orbiteurs plus petit et moins coûteux. En 1996 Mars Pathinder est la 1ére sonde de cette nouvelle stratégie et c’est un succès ! Le robot mobile Sojourner parcoure une centaine de mètres, une première !

La même année Mars Global Surveyor est un succès également, elle réalise notamment la 1ére carte topographique de la planète. Son spectromètre infrarouge découvre des zones où abonde l'hématite grise, ce qui pourrait signaler une présence d’au passée.

Chez les Russes en revanche c’est encore la Bérézina (j’ai rien contre les Russes ^^), Mars 96, un engin de 6 tonnes, équipé de 2 atterrisseurs et 2 pénétrateurs, connaît une défaillance de son lanceur Proton. C’était le projet martien Russe le plus ambitieux jamais conçue.

La NASA continue en 1998 avec Mars Climate Orbiter qui est un échec… la sonde pénètre trop rapidement dans la haute atmosphère de Mars et explose. Un an plus tard Mars Polar Lander, un atterrisseur, s’écrase sur Mars après une perte de contact… double coup dur pour les USA.

Le Japon entre dans la danse en 1988 avec Nozomi, la sonde connaît une série de problème qui l’oblige à décaler son rendez-vous avec Mars de 1999 à 2004. Une forte éruption solaire endommage ses circuits électriques en 2002 et le contact avec Mars est volontairement raté.

En effet la sonde, qui n’avait pas vocation à atterrir sur Mars, n’a pas subit de décontamination avant la mission, si elle s’écrase sur la planète rouge cela aurait pu avoir des conséquences biologiques catastrophiques.

Avec Mars Odyssey en 2001, la NASA retrouve la réussite, la sonde orbitale de 725 kg détecte de grande quantité de glace sous les deux pôles de la planète rouge. Un spectromètre imageur établit également une carte globale en lumière visible et en infrarouge.

L’ESA envoi Mars Express en 2003, la mission reprend les objectifs de l’échec Mars 96, la recherche d’eau et de vie. Elle découvre de grosse quantité de glace d’eau, la présence d’argile (minéral essentiel dans la problématique de l'eau) et confirme la présence de méthane.

La même année la NASA envoi deux rovers sur Mars, Spirit et Opportunity. Les deux engins découvrent des formations rocheuses qui résultent probablement de l’action de l’eau. Ils étudient également des phénomènes météo, les nuages et l’atmosphère.

Ils feront preuve d’une longévité sans précédent, 5 ans pour Spirit et pas moins de 14 ans pour Opportunity qui aura parcourue plus de 44 km sur la planète couleur sang !

Mars Reconnaissance Orbiter (NASA) est lancé en 2005, cet orbiteur possède un télescope avec une caméra HiRISE qui permet de prendre des photos d’une résolution jamais atteinte ! Elle recherchera de l'eau sous forme de glace avec son spectromètre et son radiomètre infrarouge.

En 2008 l’atterrisseur Phoenix confirme une fois de plus la présence de glace d’eau, il donne également des informations précieuses sur la composition du sol et la météo locale, il ne survira pas a son premier hiver martien.

Fin 2011 la Russie tente de revenir dans le « game-martien » avec la sonde Phobos-Grunt qui avait pour objectif de se poser sur la Lune Phobos. La mission emportait également un petit orbiteur Chinois.

Le Yinghuo 1, devait analyser les interactions entre les vents solaires et l'atmosphère de la planète… Cependant la sonde échoue à rejoindre son orbite de transit vers Mars et est détruite.

Pendant ce temps, Curiosity décolle fin 2011 et se pose en Août 2012. Prévu pour une durée initiale de 2 ans, la mission suit son cours aujourd’hui et nous fournit quotidiennement des images incroyables ! Le Rover détecte notamment du méthane dont l’origine reste un mystère.

En 2013 deux orbiteurs, MAVEN et Mars Orbiter Mission arrivent à trois jours d’intervalle. Le premier construit par la NASA analyse les interactions entre l'atmosphère résiduelle et le vent solaire.

Le second, qui est le premier engin Indien en orbite autour de Mars, est plus une démonstration du savoir-faire du pays qu’une réelle mission scientifique, l’orbiteur possédant peut d’instrument.

En 2016, ExoMars TGO, orbiteur de l’ESA en collaboration avec les Russes, étudie l'atmosphère martienne. Malheureusement son atterrisseur Schiaparelli se crash sur la planète lors de sa rentrée atmosphérique en raison d’une erreur d’appréciation d’altitude.

En 2018 Insight se pose à son tour ! Cette sonde de la NASA embarque le premier sismomètre (de fabrication Française !) qui détectera et enregistrera le premier « tremblement de Mars ».

La sonde doit également enfoncer à 5 mètres de profondeur un capteur de flux de chaleur afin d’analyser le structure interne de la planète rouge.

Pour finir ce dossier, en Juillet-Août 2020, trois missions décollent vers Mars. Le rover Perseverance de la Nasa qui ira rejoindre son jumeau Curiosity sur le sol martien, la sonde Hope des Émirats, un simple petit orbiteur et enfin la sonde chinoise Tianwen-1, qui contient un orbiteur, un atterrisseur et un petit rover. Contact avec Mars prévu début 2021 pour les trois.