Mars Global Surveyor - Définition et Explications

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Introduction

Configuration de Mars Global Surveyor
Vue d'artiste de Mars Global Surveyor
Préparation de la sonde (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des...) avant son lancement

Mars Global Surveyor est une mission conjointe de la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de...) et du Jet Propulsion Laboratory (Le Jet Propulsion Laboratory (JPL), basé à Pasadena aux États-Unis, est une joint-venture entre...), destinée à cartographier la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de...) Mars.
Elle est la première mission américaine réussie depuis les sondes Viking vingt ans auparavant.

Chronologie de la mission

Mars Global Surveyor fut fabriqué par Lockheed Martin (Lockheed Martin est une des principales entreprises américaines de défense et de...) dans une usine de Denver, Colorado. Cette sonde pesait 1 050 kilogrammes (Le kilogramme (symbole kg) est l’unité de masse du Système international d'unités (SI).) avec ses réservoirs pleins.

La sonde fut lancée le 7 novembre 1996 à partir de la base du Cap Canaveral (Cap Canaveral est une base de lancement américaine située en Floride (28°27′ de latitude...) en Floride par une fusée (Fusée peut faire référence à :) Delta-7925. Elle effectua un voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel...) de près de 750 millions de kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système...) en 300 jours.

En arrivant à proximité de Mars, la sonde alluma son moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif...) principal pendant 22 minutes ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un...) pour rejoindre son orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps...) d'insertion. Cette manœuvre ralentit la sonde et permit à la gravitation (La gravitation est le phénomène d'interaction physique qui cause l'attraction...) de la planète de la capturer. Cette orbite était fortement excentrique, son périapse était à 262km au-dessus de l'hémisphère nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) et son apoapse à 54 026km au-dessus de l'hémisphère sud (L'hémisphère sud ou hémisphère austral est la moitié du globe terrestre...); sa période était de 45 heures. Après l'insertion, la sonde effectua une série de changements d'orbite pour faire descendre son périapse aux limites supérieures de l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) martienne, à une altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau...) d'environ 100 kilomètres. Durant chaque passage, la sonde perdit de l'altitude par freinage aérodynamique (L'aérodynamique est une branche de la dynamique des fluides qui porte principalement sur la...). La sonde utilisa cette technique de freinage pendant 4 mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps...), ce qui lui permit d'abaisser son apoapse à une altitude d'environ 450 kilomètres.

Le 11 octobre l'équipe de vol effectua une manœuvre pour remonter le périapse au-dessus de l'atmosphère. Cet arrêt du freinage fut effectué car la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée...) exercée par l'atmosphère provoquait un léger fléchissement d'un des deux panneaux solaires. Ce panneau avait été légèrement endommagé peu après le lancement. Le freinage atmosphérique fut repris le 7 novembre après qu'il fut conclu que ce freinage ne provoquait aucun problème à la condition qu'il se passait à un taux plus réduit que celui prévu dans le plan de mission original.

Avec le nouveau plan de mission, le freinage recommença à une altitude de 135 km pour atteindre 120,5 km plutôt que celle de 110 km initialement prévue. Cette altitude légèrement supérieure permettait de réduire de 66% la pression exercée par l'atmosphère sur la sonde. Six mois de freinage permirent de réduire la période de l'orbite de 12 heures à 6 heures. Entre mai et novembre 1998, le freinage fut arrêté pour permettre à l'orbite de dériver vers sa position correcte vis-à-vis du Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile...). Ces six mois furent utilisés pour récolter le plus grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre...) possible de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) scientifiques; ces données étaient prises entre 2 à 4 fois par jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...) au point (Graphie) d'orbite le plus bas.

Finalement, de novembre 1998 à février 1999, le freinage atmosphérique fut repris pour atteindre l'orbite de 450 km; à cette altitude, la sonde faisait le tour de Mars en 2 heures. Le freinage était prévu pour se terminer en même temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) que l'orbite atteint sa position voulue par rapport au Soleil pour les opérations de cartographie (La cartographie désigne la réalisation et l'étude des cartes géographiques. Le...). Dans cette position, la sonde croise toujours l'équateur situé du côté jour à 14H00 heure (L'heure est une unité de mesure  :) locale de Mars et se déplace du sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.) vers le nord.

Les opérations de cartographies, commencèrent le 3 mars 1999 et durèrent une année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié...) martienne complète, c'est-à-dire l'équivalent de deux années terrestres. La sonde effectuait un tour complet autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne...) de Mars toutes les 117,65 minutes à une altitude moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de...) de 378 kilomètres. L'orbite choisie était une orbite polaire (Un satellite en orbite polaire survole les pôles d'une planète (ou d'un autre corps...) quasi circulaire telle que la sonde croise toujours l'équateur situé du côté jour du sud vers le nord à 14H00 heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur...) locale de Mars. L'altitude fut choisie afin de rendre l'orbite synchrone (L'orbite synchrone est une orbite sur laquelle un satellite naturel mettra autant de temps à...) avec le Soleil de telle façon que toutes les images prises par la sonde d'une même partie de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) de Mars, mais à des dates différentes, soient prises avec des conditions d'illuminations identiques. À chaque tour d'orbite, la sonde se déplace de 28,62° vers l'est à cause de la rotation de Mars. Après 88 orbites, la sonde se retrouve approximativement au même endroit au-dessus de la surface mais décalé de 59km vers l'est, ce qui permet de recouvrir uniformément toute la surface de la planète.

Le 31 janvier 2001, la sonde termina sa mission principale. La NASA approuva une extension de la mission. Mars Global Surveyor continua à envoyer des données, notamment grâce à sa caméra (Le terme caméra est issu du latin : chambre, pour chambre photographique. Il désigne un appareil...) MOC (en anglais Mars Orbiter Camera). En outre, la sonde servit de satellite de communication (Un satellite de télécommunications est un satellite artificiel positionné dans l'espace pour des...) pour relayer les données provenant de missions plus récentes. En effet, le 30 mars 2004, la sonde photographia les traces (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de...) de roues (La roue est un organe ou pièce mécanique de forme circulaire tournant autour d'un axe passant par...) du rover Spirit, au Sol 85 de sa mission.

En avril 2005, Mars Global Surveyor devint le premier orbiteur (Dans le domaine de l'astronautique, un orbiteur est un vaisseau satellisé autour d'une planète....) martien (Martien est un nom générique qui désigne plusieurs types de créatures...) à prendre des clichés d'autres vaisseaux en orbite autour de la planète rouge (Planète rouge (Red Planet) est un film américain réalisé par Antony Hoffman,...). Il réussit à prendre des photographies de la sonde américaine Mars Odyssey (2001 Mars Odyssey est le nom donné à un vaisseau spatial de la NASA en orbite autour de la...) et de l'orbiteur européen Mars Express (Mars Express est le nom d'une mission spatiale de l'Agence spatiale européenne (ESA)...).

Depuis le 9 novembre 2006, Mars Global Surveyor ne répond plus. Après plus de 10 ans dans l'espace, MGS, à la suite d'une réorientation d'un de ses panneaux solaires, a vu sa puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) d'émission radio baisser de 42 db. Elle a cessé d'émettre les 3 et 4 novembre, et le 5 la sonde a signalé qu 'elle passait en mode passif. Soit la puissance électrique fait défaut à cause d'une mauvaise position du panneau solaire (Un panneau solaire est un dispositif destiné à récupérer le rayonnement solaire...), ou une anomalie de ce dernier a provoqué la réorientation de la sonde pour l'exposer au soleil, et l'antenne (En radioélectricité, une antenne est un dispositif permettant de rayonner (émetteur) ou de...) principale a perdu alors son alignement avec la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...). Dans cette situation (En géographie, la situation est un concept spatial permettant la localisation relative d'un...), la sonde aurait dû utiliser son antenne secondaire pour contacter la Terre ... ce qu'elle n'a toujours pas fait.

D'autres hypothèses sont évoquées par le directeur du MGS Thomas Thorpe du JPL de la NASA : le choc (Dès que deux entitées interagissent de manière violente, on dit qu'il y a choc, que ce soit de...) d'une micro-météorite ou la panne de senseurs stellaires d'orientation (Au sens littéral, l'orientation désigne ou matérialise la direction de l'Orient (lever du soleil...).

La NASA a tenté de localiser la sonde, entre le vendredi 17 et le lundi 20 novembre, grâce à Mars Reconnaissance Orbiter (Mars Reconnaissance Orbiter (sigle : MRO) est une sonde spatiale américaine actuellement...) (MRO) sans succès.

21 novembre 2006, la NASA a annoncé que la mission Mars Global Surveyor est définitivement terminée. Cette mission fut la plus longue et la plus productive des missions envoyées vers la planète rouge (La couleur rouge répond à différentes définitions, selon le système chromatique dont on fait...). La sonde se révèlant endurante en fonctionnant cinq fois plus longtemps que prévu (10 ans au lieu de 2). En avril 2007, la NASA indiqua qu'une erreur humaine dans la programmation (La programmation dans le domaine informatique est l'ensemble des activités qui permettent...) de l'ordinateur (Un ordinateur est une machine dotée d'une unité de traitement lui permettant...) de bord serait à l'origine de sa perte. Ce dernier aurait réorienté la sonde exposant (Exposant peut signifier:) l'une des batteries au soleil et aboutissant à l'appauvrissment des deux batteries.

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