Lancement de Mars 2020: les détails sur le rover Perseverance et l'hélicoptère martien Ingenuity

Publié par Adrien le 31/07/2020 à 09:00
Source: CNRS
Jeudi 30 juillet 2020, succès du lancement de la mission Mars 2020 depuis Cap Canaveral en Floride !

A bord d'un lanceur Atlas V, le rover Perseverance qui embarque l'instrument franco-américain SuperCam débute son grand voyage à destination de la planète rouge (Planète rouge (Red Planet) est un film américain réalisé par Antony Hoffman,...). Atterrissage (L’atterrissage désigne, au sens étymologique, le fait de rejoindre la terre ferme....) prévu le 18 février 2021.


Les instruments de Perseverance
© NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de...)

Il y a environ quatre milliards d'années, la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...) et Mars, beaucoup plus semblables qu'aujourd'hui, présentaient toutes deux une atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) dense, de l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...) liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est...) et un champ magnétique (En physique, le champ magnétique (ou induction magnétique, ou densité de flux...) à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un...). Cette similitude conduit à la question fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.) qui anime les exobiologistes: "Si la vie (La vie est le nom donné :) s'est développée (En géométrie, la développée d'une courbe plane est le lieu de ses centres de...) sur la Terre à cette époque, une forme de vie aurait-elle pu apparaitre également sur Mars ?".

Perseverance explorera des environnements anciens de la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de...) Mars afin de déchiffrer son histoire géologique et mieux caractériser son habitabilité. Il recherchera des traces (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de...) de vie passée en détectant des bio signatures éventuelles. Sa mission est aussi de préparer l'exploration (L'exploration est le fait de chercher avec l'intention de découvrir quelque chose d'inconnu.) humaine de Mars. Le rover est conçu pour collecter des échantillons qui seront récupérés et rapportés sur Terre grâce aux missions conjointes des États-Unis et de l'Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un...), prévues d'ici une dizaine d'années (MSR, Mars Sample Return).

Perseverance porte sept instruments, un système de prélèvement et de conditionnement d'échantillons et le petit drone (Un drone ("faux bourdon" en anglais) ; ou UAV (Unmanned Aerial Vehicle) est un aéronef...) "hélicoptère (Un hélicoptère est un aéronef à voilure tournante dont le ou les rotors...)", Ingenuity. La contribution française concerne l'instrument SuperCam, version très améliorée de ChemCam qui opère déjà à bord du rover Curiosity, sur Mars depuis le 6 août 2012.


Le petit drone "hélicoptère" Ingenuity. Credit: NASA/JPL-Caltech

L'hélicoptère Ingenuity se déplacera dans l'atmosphère martienne grâce à deux rotors contrarotatifs (tournant en sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but...) contraire) coaxiaux bipales. La vitesse (On distingue :) de rotation sera comprise entre 2 400 et 2 900 tours par minute ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un...) soit 10 fois celle d'un hélicoptère sur Terre, pour pouvoir être efficace dans l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et...) particulièrement peu dense de Mars (équivalent à l'atmosphère terrestre (L'atmosphère terrestre est l'enveloppe gazeuse entourant la Terre solide. L'air sec se compose...) à une altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau...) de 25 kilomètres). Les rotors ont une longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus...) d'une extrémité à l'autre de 1,21 mètre (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du...) et la hauteur (La hauteur a plusieurs significations suivant le domaine abordé.) totale de l'appareil est de 80 centimètres. Ingenuity sera propulsé par l'énergie électrique (Un apport d'énergie électrique à un système électrotechnique est nécessaire pour qu'il...) que fournira un accumulateur lithium-ion (Les accumulateurs à base de lithium utilisent des technologie en cours de mise au point,...). Celui-ci sera rechargé par des cellules photovoltaïques. L'hélicoptère emportera une caméra (Le terme caméra est issu du latin : chambre, pour chambre photographique. Il désigne un appareil...) de navigation (La navigation est la science et l'ensemble des techniques qui permettent de :) et une caméra couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes...) à haute résolution pour effectuer des prises d'image du terrain et ainsi remplir les objectifs qui lui seront assignés. Compte tenu du délai (Un délai est d'après le Wiktionnaire, « un temps accordé pour faire une...) des échanges avec la Terre (une dizaine de minutes pour un échange dans la configuration Terre-Mars la plus favorable), l'hélicoptère Ingenuity volera de manière autonome à partir d'instructions transmises avant le vol.

SuperCam étudiera la chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à...) et la minéralogie des roches et des sols de Mars, ainsi que la composition de son atmosphère. C'est un peu le "couteau suisse (Un couteau suisse présente des outils ingénieusement assemblés à un couteau pour tenir dans une...)" des scientifiques de la mission. Il effectue cinq types d'analyse différents: une mesure de composition chimique élémentaire, deux mesures moléculaires (la façon dont les atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut...) sont liés entre eux et l'arrangement (La notion d'arrangement est utilisée en probabilités, et notamment pour les...) des molécules au sein des minéraux), un imageur pour photographier les cibles qui sont analysées et enfin un microphone (Un microphone (ou plus simplement micro par apocope) est un dispositif de conversion des ondes...). SuperCam emporte de nombreux sous-systèmes complexes, dont un laser (Un laser est un appareil émettant de la lumière (rayonnement électromagnétique)...) de puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) fabriqué en France. L'instrument aidera les scientifiques dans leur recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue...) de signes précurseurs et fossilisés, de vie microbienne sur la planète rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait...).

Le 18 février 2021, Perseverance se posera dans le cratère ( Pour le cratère d'origine volcanique, voir Cratère volcanique Pour le cratère d'origine...) Jezero, un bassin d'impact de 45 kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système...) de diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre...). Ce cratère abrite un ancien delta de rivière (En hydrographie, une rivière est un cours d'eau qui s'écoule sous l'effet de la...) qui débouchait, il y a 3,5 milliards d'années dans un lac (En limnologie, un lac est une grande étendue d'eau située dans un continent où il...). L'ancien système lac-delta offre la possibilité de récolter des échantillons provenant de roches et de minéraux très variés, en particulier des carbonates qui peuvent préserver des traces fossiles de vie ancienne.

Pour Jean-Yves Le Gall, Président du CNES, "Une fois de plus, la France est en route (Le mot « route » dérive du latin (via) rupta, littéralement « voie...) vers Mars aux côtés des Etats-Unis, dont elle est le partenaire privilégié. Le travail qu'engagera Perseverance s'inscrit dans la lignée des découvertes faites par les missions martiennes précédentes, il nous en apprendra toujours plus sur notre histoire, notre environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et...) et les perspectives à venir. Une nouvelle fois, je remercie l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection...) des équipes ayant contribué à ce succès ainsi que la NASA pour la confiance qu'année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié...) après année, mission après mission, elle renouvelle au CNES. Je donne rendez-vous à chacun le 18 février 2021 pour l'atterrissage à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) de Mars. Une nouvelle page de l'histoire de l'exploration de Mars s'écrit et le CNES en fait partie."

Pour Antoine Petit, Président-Directeur Général du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand...), "Ce départ réussi vers la planète Mars a été un très grand moment d'émotion, partagé avec toutes les femmes et les hommes impliqués dans la réalisation de ce projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a...) scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui...) et avec le grand public toujours aussi passionné par nos recherches. Grâce à la NASA et au CNES, les scientifiques du CNRS et de ses partenaires retournent vers la planète rouge avec une ambition renouvelée. Perseverance, premier maillon (Le maillon en language maritime est une longueur de chaîne (ligne de mouillage), qui mesure 15...) vers un retour d'échantillons martiens dans les années 2030, est avant tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) une grande aventure humaine internationale comme seules la science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire...) et la quête de savoir savent nous proposer."


Le lancement de Mars 2020 depuis Cap Canaveral ce jeudi 30 juillet 2020
© Nasa

La NASA s'appuie sur le Caltech/JPL pour le développement de la mission Mars 2020. SuperCam est développé conjointement par le LANL (Los Alamos National Laboratory, Etats-Unis) et un consortium de laboratoires français sous la direction scientifique de l'IRAP (CNRS / CNES / Université Toulouse III (L’université Toulouse-III, (nom d’usage : université Paul Sabatier)...) Paul Sabatier (Paul Sabatier (5 novembre 1854 à Carcassonne, France - 14 août 1941...), à Toulouse, France), avec une contribution de l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) de Valladolid (Valladolid, Espagne). Le CNES est responsable, vis-à-vis de la NASA, de la contribution française à SuperCam. Le CNES, le CNRS et de nombreuses universités ont apporté des ressources humaines pour la construction de cet instrument. L'équipe française contribuant à SuperCam participera quotidiennement aux opérations scientifiques et l'instrument sera opéré en alternance depuis le LANL et le centre de contrôle (Un centre de contrôle, dans le domaine de l'astronautique, est une salle d'où sont...) installé au CNES à Toulouse (FOCSE Mars 2020).

En France, de nombreux laboratoires, rattachés au CNRS et à ses partenaires, ainsi que des institutions ont apporté leur expertise scientifique et contribué à la construction de SuperCam: l'IRAP (Toulouse), le LESIA (Meudon), le LAB (Bordeaux), le LATMOS (Guyancourt), l'OMP (Toulouse) et l'IAS (Orsay), l'ISAE-SUPAERO (Toulouse) et le CNES.
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