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Mars Express

Mars Express est le nom d'une mission spatiale de l'Agence spatiale européenne (ESA), qui a pour objectif l'étude de Mars.

C'est la première mission de l'ESA de mise en orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) d'une sonde spatiale (Une sonde spatiale est un vaisseau spatial non habité envoyé par l'homme pour étudier à plus ou moins grande distance les corps...) sur une autre planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la...) que la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus...). Ce projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et...) fait suite à la sonde Rosetta (Rosetta est une sonde spatiale conçue par l'Agence spatiale européenne (ESA), ayant pour objectif de récolter des informations sur la comète Churyumov-Gerasimenko.), dont Mars Express (Mars Express est le nom d'une mission spatiale de l'Agence spatiale européenne (ESA), qui a pour objectif l'étude de Mars.) reprend les éléments principaux. Elle est elle-même à l'origine de Venus Express (Venus Express est une sonde spatiale de l'Agence spatiale européenne (ESA) ayant pour objectif d'étudier la planète Vénus. C'est la première mission d'exploration de l'ESA en direction de Vénus et la première à visiter cette planète...), sonde (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des objets du système solaire et, pour certaines, l'espace qui est au-delà. Cela couvre à la fois...) dont le lancement a eu lieu le 9 novembre 2005.

Objectifs

Suite à l'échec de la mission russe Mars 96 (Mars 96 est le nom d'une mission spatiale russe à destination de Mars qui a échoué en 1996.), l'ESA a décidé de reprendre une partie des objectifs de la mission et a ainsi constitué la mission Mars Express (Express est un langage informatique servant à spécificier formellement des données. Il a fait l'objet d'une normalisation (ISO 10303-11).).

Ses objectifs sont la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la...) de traces (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de certification et de notification basé sur internet sous la responsabilité de...) d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) et de vie (La vie est le nom donné :) passées ou présentes sur la planète Mars, mais aussi sa cartographie (La cartographie désigne la réalisation et l'étude des cartes géographiques. Le principe majeur de la cartographie est la représentation de données sur...), l'étude de la composition de sa surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa mesure, sa...) et de son atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :).

Présentation

Mars Express comprend :

Beagle 2 (Beagle 2 était un atterrisseur qui devait se poser sur la planète Mars le 25 décembre 2003. Il y a été porté à bord de la...)

Beagle (Le beagle ([bigl] ou [bigəl]) est une race de chien originaire d’Angleterre, de taille petite à moyenne. Son apparence est similaire à celle du beagle-harrier bien qu'il soit plus petit, avec des pattes plus courtes et...) 2 est un module d'atterrissage (L’atterrissage désigne, au sens étymologique, le fait de rejoindre la terre ferme. Le terme recouvre cependant des notions différentes suivant qu'il est employé dans le domaine...) Beagle 2. Depuis sa descente sur Mars le 25 décembre 2003 il n'a pu être contacté. Il a été déclaré définitivement perdu par la suite.

Mars Express Orbiter (Orbiter est un simulateur de vol spatial réaliste, diffusé sous forme de graticiel (mais non open source), pour le système d’exploitation...)

Mars Express Orbiter est l'orbiteur (Dans le domaine de l'astronautique, un orbiteur est un vaisseau satellisé autour d'une planète. Plus précisément, il est utilisé pour désigner :) martien (Martien est un nom générique qui désigne plusieurs types de créatures imaginaires censées vivre sur mars. Selon la version la plus répandue, les martiens,...). Il se présente sous la forme d'un corps central en forme de boîte de dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son diamètre si c'est...) 1,5 m x 1,8 m x 1,4 m. Sur une de ses faces est placée une antenne (En radioélectricité, une antenne est un dispositif permettant de rayonner (émetteur) ou de capter (récepteur) les ondes électromagnétiques.) grand gain et sur deux autres, les deux panneaux solaires, hérités des satellites (Satellite peut faire référence à :) de télécommunication, d'une surface totale de 11,42 m².

Son poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est...) au décollage (Le décollage est la phase transitoire pendant laquelle un aéronef passe de l'état statique - au sol - vers le vol.) était de 1 120 kg. La moitié de sa masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la...) au lancement est réservée au carburant (Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique. Celui-ci transforme l'énergie chimique du carburant en énergie mécanique.).

Concernant la propulsion (La propulsion est le principe qui permet à un corps de se mouvoir dans son espace environnant. Elle fait appel à un propulseur qui transforme en force motrice l'énergie fournie par le milieu extérieur...), le voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel (tourisme) ou professionnel (affaires). Le voyage s'est considérablement développé et démocratisé, au...) Terre-Mars a été assuré par le quatrième étage de son lanceur ( Lanceur, terme de l'astronautique Lanceur, terme du baseball ) Soyouz (Soyouz (du russe Союз, Union) désigne une famille de vaisseaux spatiaux habités soviétiques , puis russes après l'éclatement de l'URSS, conçue...), Fregat. Le moteur (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique, électrique, thermique par exemple) en une énergie mécanique ou travail.[réf. nécessaire]) principal de la sonde, pouvant délivrer une poussée (En aérodynamique, la poussée est la force exercée par le déplacement de l'air brassé par un moteur, dans le sens inverse de l'avancement.) de 400 newtons, a servi à freiner Mars Express, pour lui permettre de se satelliser autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit...) de Mars et de rejoindre son orbite de travail. Les corrections de trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et notamment par son centre de gravité.) durant la phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) de croisière sont effectuées par 8 fusées d'appoint, pouvant délivrer une poussée de 10 newtons. En cas de défaillance du moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif qui déplace de la matière en apportant de la puissance. Il effectue...) principal, les fusées pouvaient également être utilisées par satelliser Mars Express, sans lui permettre d'atteindre son orbite de travail. Il est à noter que le développement des moteurs d'appoint a été réalisé dans le cadre de la mission Cluster.

La durée nominale de la mission était d'une année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.) martienne, soit 687 jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure locale) et...) terrestres, et elle devrait ainsi prendre fin le 30 novembre 2005. La mission peut cependant être prolongée d'une année martienne (jusqu'au 31 octobre 2007) supplémentaire, car un surplus de carburant a été emporté.

Le contractant principal de Mars Express est la société EADS Astrium (EADS Astrium est une filiale du groupe EADS (European Aeronautic Defence and Space company) présente en France, Allemagne, Grande-Bretagne, aux Pays-Bas et en...), à Toulouse. Le lancement a été effectué par la société russo-européenne de commercialisation des lanceurs Soyouz, Starsem (Starsem est une société russo-européenne, créé 1996. Son siège social est Évry, en France.).

Les instruments scientifiques

Les instruments scientifiques, d'une masse totale de 116 kg, sont les suivants :

Équipement Description Objectifs Concepteur (Un concepteur est une personne qui imagine et réalise quelque chose. Ce mot vient du verbe concevoir.)
OMEGA Spectromètre (Un spectromètre est un appareil de mesure permettant d'étudier de décomposer une quantité observée — un faisceau lumineux en spectroscopie, ou bien un mélange de molécules par exemple en spectrométrie...) dans le visible et le proche infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des micro-ondes.) Étudie la composition minéralogique de surface et certains aspects de l'atmosphère Institut d'astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la physique et l'étude des propriétés des objets de l'univers...) spatiale d'Orsay, France
SPICAM Spectromètre ultraviolet (Le rayonnement ultraviolet (UV) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde intermédiaire entre celle de la lumière visible et celle des rayons X.) et infrarouge Étudie la composition de l'atmosphère, notamment le taux d'ozone (L’ozone (ou trioxygène) est un composé chimique comportant 3 atomes d’oxygène (O3). Sa structure est une résonance entre trois états. Métastable aux conditions ambiantes, l’ozone a tendance...) et de vapeur () d'eau Service d'aéronomie du CNRS de Verrières-le-Buisson, France
MARSIS Antenne radar (Le radar est un système qui utilise les ondes radio pour détecter et déterminer la distance et/ou la vitesse d'objets tels que les avions, bateaux, ou encore la pluie. Un émetteur envoie des ondes...) Détection de présence d'eau sous forme liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.) ou solide sous la surface martienne jusqu'à quelques kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini comme la distance parcourue par la lumière dans le vide en 1/299 792 458 seconde.) de profondeur Université de Rome, Italie
Planetary Fourier Spectrometer - PFS Spectromètre infrarouge Étudie la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.), la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud, provenant...) des différents composants de l'atmosphère martienne que sont le dioxyde de carbone (Le dioxyde de carbone (appelé parfois, de façon impropre « gaz carbonique ») est un composé chimique composé d'un atome de carbone et de deux atomes d'oxygène et dont la...) (95%), l'eau, le monoxyde de carbone (Le monoxyde de carbone est un des oxydes du carbone. Sa formule brute s'écrit CO et sa formule semi-développée C=O ou...), le méthane (Le méthane est un hydrocarbure de formule brute CH4. C'est le plus simple composé de la famille des alcanes. C'est un gaz que l'on trouve à l'état naturel et qui est produit par des organismes...) et le formaldéhyde ainsi que leur répartition à différentes altitudes Istituto fisica spazio interplanetario de Rome, Italie
ASPERA Capteur (Un capteur est un dispositif transformant l'état d'une grandeur physique observée en une grandeur utilisable exemple : une tension...) de particules chargées et neutres Étudie l'échappement des composants atmosphériques martiens dans l'espace en raison des vents solaires Swedish institute of space physics de Kiruna, Suède
High Resolution Stereo Camera - HRSC Caméra (Le terme caméra est issu du latin : chambre, pour chambre photographique. Il désigne un appareil de prise de vues animées, pour le cinéma, la télévision ou la vidéo.) produisant des images en 3D en haute résolution (de 10 mètres par pixel (Le pixel, souvent abrégé px, est une unité de surface permettant de mesurer une image numérique. Son nom provient de la locution anglaise picture element, qui signifie « élément d'image ». Le...) pouvant aller jusqu'à 2 mètres par pixel pour certaines zones précises Cartographie de la surface de Mars. Par stéréographie, la caméra est également capable de fournir des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) topographiques et ainsi permettre la réalisation de Modèles Numériques de Terrain (MNT) avec une meilleure précision que Mola, le laser (Un laser est un appareil émettant de la lumière (rayonnement électromagnétique) amplifiée par émission stimulée. Le...) altimètre (Un altimètre est un appareil permettant de mesurer l'altitude.) américain embarqué sur MGS. Freie universität Und DLR, Berlin, Allemagne
Mars Radio Science Experiment - MaRS Expérience de radioscience, utilisant le système radio de l'orbiteur Étudie l'ionosphère (L’ionosphère est une région de l'atmosphère située entre la mésosphère et la magnétosphère, c'est-à-dire entre 60 et 800 km d'altitude. Elle est constituée de gaz fortement ionisé à très faible...), l'atmosphère, la surface et même le sous-sol Université de Cologne, Allemagne

Déroulement de la mission

Le lancement eut lieu le 2 juin 2003 à 17 h 45 UTC, par un lanceur Soyouz doté d'un étage supérieur Fregat, depuis le Cosmodrome de Baïkonour au Kazakhstan.

Le 19 décembre 2003, le module Beagle 2 se sépare de la sonde.

Le 25 décembre 2003, l'orbiteur est mis en orbite autour de Mars.

Le 30 décembre 2003, l'orbite de la sonde est modifiée, conformément au plan de mission, d'une orbite équatoriale à une orbite quasi-polaire avec une inclinaison (En mécanique céleste, l'inclinaison est un élément orbital d'un corps en orbite autour d'un autre. Il décrit l'angle entre le plan de l'orbite et le plan de référence (généralement le plan de l'écliptique,...) de 86°,et une altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau de base. C'est une des composantes géographique et biogéographique qui explique la répartition de la vie sur terre.) variant de 298 km à 10 107 km.

Le 14 janvier 2004, la sonde envoie un cliché en couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes lumineuses, avec une (ou des) amplitude(s) donnée(s).), 3D et haute résolution du grand canyon martien, Valles Marineris.

Le 23 janvier 2004, la sonde confirme l'existence d'eau sous forme de glace (La glace est de l'eau à l'état solide.) au pôle sud (Le pôle Sud est le point le plus au sud de la surface de la Terre, diamétralement opposé au pôle Nord. Il est situé sur le continent Antarctique.) grâce aux instruments " Omega " et " Spicam ".

En mars 2004, le spectromètre FPS détecte la présence de petites quantités de méthane dans l'atmosphère. La présence de ce gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de...), qui a une durée de vie sur Mars de 440 ans s'il n'est pas renouvelé, est intrigante à plus d'un titre. Car il ne peut avoir que deux origines, volcanique et bactérienne. La présence de vie sur la planète rouge (Planète rouge (Red Planet) est un film américain réalisé par Antony Hoffman, sorti en 2000.) est donc peut-être une réalité...

Lors de la conception de SHARAD, une version améliorée du radar MARSIS qui sera embarqué à bord de Mars Reconnaissance Orbiter (Mars Reconnaissance Orbiter (acronyme : MRO) est une sonde spatiale américaine actuellement en orbite autour de Mars. Son lancement, initialement prévu par la NASA le 10 août 2005, a du être reporté à deux reprises,...) (MRO), des simulations informatiques ont mis en évidence que le déploiement de MARSIS pourrait endommager la sonde en se déployant trop rapidement. Il a donc été décidé en avril 2004 de reporter la mise en service de MARSIS. Après enquête, le déploiement des 3 antennes radar constituant MARSIS se fait avec plus d'un an de retard, le 17 juin 2005. Mais après l'échec de nombreuses missions martiennes (Mars 96, Mars Climate Orbiter (Mars Climate Orbiter (anciennement Mars Surveyor Orbiter) était l'une des deux sondes spatiales du programme Mars Surveyor, l'autre étant Mars Polar Lander (anciennement Mars Surveyor Lander). Ces...), Mars Polar Lander (La sonde Mars Polar Lander faisait partie intégrante du programme Mars Surveyor 98 de la NASA. Cette sonde, destinée à se poser sur sol martien, comprenait aussi un pénétrateur (baptisé...) et Nozomi), l'ESA ne voulait prendre aucun risque avec une mission qui avait fait jusque-là un quasi-sans faute. Le radar a été mis en fonction le 19 juin et, après une période de tests, il devrait commencer ses premières véritables observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la très grande...) scientifiques le 4 juillet.

Le 13 septembre 2005, une commission d'enquête est créée pour faire la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La...) sur la cause du mauvais fonctionnement du spectromètre PFS depuis plusieurs mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.). Des vibrations de la sonde dues à son activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) ont été avancées pour expliquer la cause du mauvais fonctionnement, sans pouvoir en déterminer l'origine avec précision.

Le 28 septembre, l'ESA annonce la prolongation de la mission de 687 jours, ce qui correspond à une année martienne [1].

Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0.

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