Viking 1 - Définition et Explications

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Introduction

Viking 1 est le nom de la première des deux sondes du programme Viking envoyées en 1975. Il fut le deuxième vaisseau interplanétaire (5 ans après Mars 3) à se poser sur Mars et à réussir sa mission. Viking 1 détenait le record de la plus longue mission martienne avec 6 ans et 116 jours, depuis l'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 maritime ou...), jusqu'à la fin de la mission (en temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) terrestre), avant d'être battu par les robots Spirit et Opportunity (Opportunity est le deuxième rover (ou astromobile) de la mission Mars Exploration Rover de la NASA. Il a atterri sur la planète Mars le 25 janvier 2004 (05:05 UTC) dans la région...).

Mission

Viking 1 (Viking 1 est le nom de la première des deux sondes du programme Viking envoyées en 1975. Il fut le deuxième vaisseau interplanétaire (5 ans après Mars 3)...) fut lancé du Kennedy Space Center à Cap Canaveral (Cap Canaveral est une base de lancement américaine située en Floride (28°27′ de latitude Nord et 80°32′ de longitude Ouest) créée en 1959. C'est une zone militaire. Le...) le 20 août 1975, par une fusée (Fusée peut faire référence à :) Titan (Cliquez sur l'image pour une description) III équipée d'un étage Centaur. Il arriva (Arriva est un groupe privé britannique spécialisé dans le transport public de voyageurs. Il exploite des services de bus et de trains, principalement en Grande-Bretagne, mais aussi dans plusieurs pays d'Europe.) près de Mars le 19 juin 1976. Dans un premier temps, le vaisseau spatial fut introduit dans une 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.) elliptique synchronisée 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, avec une période de révolution (La période de révolution, est le temps mis par un astre pour accomplir sa trajectoire, ou révolution, autour d’un autre astre. Comme une planète autour du Soleil, ou un satellite autour d’une...) de 24.66 heures (L'heure est une unité de mesure  :), une apoapside (L'apoapse, apoapside, apside supérieure ou apocentre est le point de l'orbite d'un objet céleste où la distance est maximale par rapport au foyer de l'orbite.) de 33 000 km et une periapside de 1513 km. Pendant le premier mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.), Viking 1 fut utilisé exclusivement pour rechercher un site d'atterrissage sûr pour le module d'atterrissage de Viking 1. Dès que le module atterrit sur Mars, le 5 juillet 1976, l'orbiter (Orbiter est un simulateur de vol spatial réaliste, diffusé sous forme de graticiel (mais non open source), pour le système d’exploitation Windows, créé par le Dr Martin Schweiger, professeur à la University College London.) entama une campagne (La campagne, aussi appelée milieu rural désigne l'ensemble des espaces cultivés habités, elle s'oppose aux concepts de ville, d'agglomération ou de milieu urbain. La campagne est caractérisée par une...) de prises de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) systématique (En sciences de la vie et en histoire naturelle, la systématique est la science qui a pour objet de dénombrer et de classer les taxons dans un certain ordre, basé sur des principes divers. Elle ne doit pas...) de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est...) martienne. L'orbite très elliptique du vaisseau orbital était particulièrement pratique pour étudier la surface, en alternant des moments de grande proximité (pour la vision des détails) et de grand éloignement (pour une vision d'ensemble)..

Mission de l'atterrisseur

Photo panoramique prise par Viking 1

Initialement, l'atterrissage sur Mars était prévu pour le 4 juillet 1976, date du Bicentenaire Américain, mais l'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...) de la surface depuis l'orbite, par la 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,...), démontra que le site initialement choisi était trop accidenté pour un atterrissage sûr. Finalement, la procédure de descente fut reportée au 20 juillet. Le Viking Lander 1 quitta l'orbite à 8h51 et se posa à 11h53:06. C'était le premier atterrissage sur Mars d'un vaisseau des États Unis (L'UNIS, pour UNIversité du Svalbard, est une université norvégienne implantée en 1993, à Longyearbyen (2000 habitants), principale cité du Spitzberg (en francais, Spitzberg désigne...) d'Amérique (L’Amérique est un continent séparé, à l'ouest, de l'Asie et l'Océanie par le détroit de Béring et l'océan Pacifique; et à l'est, de l'Europe et de l'Afrique...).

Au moment de la séparation (D'une manière générale, le mot séparation désigne une action consistant à séparer quelque chose ou son résultat. Plus particulièrement il est...), le module d'atterrissage survolait Mars à environ 4 km/s. Les rétro-fusées du bouclier de protection furent allumées pour entamer le désorbitage. Après quelques heures, à 300 km d'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...), le module d'atterrissage fut réorienté en vue de la rentrée atmosphérique. Le bouclier ("Le Bouclier" était une association créée par Bernard Valadon pour lutter contre la pédocriminalité sur internet. Le site web www.bouclier.org,...) assura un freinage par frottement (Les frottements sont des interactions qui s'opposent à la persistance d'un mouvement relatif entre deux systèmes en contact.) sur les couches atmosphériques. Pendant cette phase (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :) de descente, des expériences étaient menées, utilisant le spectromètre (Un spectromètre est un appareil de mesure permettant d'étudier de décomposer une quantité observée — un faisceau lumineux en spectroscopie, ou bien...) de masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse...), les capteurs (Un capteur est un dispositif qui transforme l'état d'une grandeur physique observée en une grandeur utilisable, exemple : une tension électrique, une hauteur de mercure, une intensité, la déviation...) de pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) de 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,...), et de densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme référence. Le corps de référence est l'eau pure à 4 °C pour les...) atmosphérique .

À 6 km d'altitude, avec un taux de descente de 250 m/s, les parachutes de 16 mètres de diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère. Le diamètre est aussi la longueur de ce segment....) furent déployés. Sept secondes plus tard, le bouclier était éjecté, et 8 secondes après, les trois jambes de l'atterrisseur déployées. En 45 secondes, le parachute (Le parachute est un dispositif destiné à freiner le mouvement, principalement vertical d'un objet ou d'une personne.) avait réduit la vitesse (On distingue :) de descente à 60m/s. À 1,5 km d'altitude, les rétrofusées étaient allumées, et 40 secondes plus tard, à une vitesse de descente de 2,4 m/s, le module se posait de manière assez douce, notamment grâce aux nids d'abeilles en aluminium (L'aluminium est un élément chimique, de symbole Al et de numéro atomique 13. C’est un élément important sur la Terre avec 1,5 % de la masse totale.) installé sur les jambes afin d'amortir le choc (Dès que deux entitées interagissent de manière violente, on dit qu'il y a choc, que ce soit de civilisation ou de particules de hautes énergies.).

Viking 1 s'était posé dans l'ouest (L’ouest est un point cardinal, opposé à l'est. C'est la direction vers laquelle se couche le Soleil à l'équinoxe, le couchant (ou ponant).) de Chryse Planitia (Chryse Planitia est un bassin martien situé par 26° 35’ N, 40° 00’ W pour une superficie d'environ 500 000 m². C'est une plaine basse ou planitia.) sur le point (Graphie) de coordonnées planétographiques 22° 41′ 49″ N 48° 13′ 19″ W / 22.697, -48.222, avec une altitude de référence de -2,69 km. Environ 22 kg de propulseurs restaient en réserve au moment de l'atterrissage.

Première photo jamais prise depuis le sol de mars, par Viking 1 le 23 juillet 1976
Première photo jamais prise depuis le sol de Mars; prise par Viking 1 le 23 juillet 1976, peu après son atterrissage

La première transmission d'image depuis la surface débuta 25 secondes après l'atterrissage et prit 4 minutes ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. Cartographie géologique ; la minute de terrain est la carte originale, au crayon, levée sur le terrain. Unités et...). Le module d'atterrissage mit à profit ce délai (Un délai est d'après le Wiktionnaire, « un temps accordé pour faire une chose, ou à l’expiration duquel on sera tenu de faire une...) pour activer ses systèmes : il sortit l'antenne (En radioélectricité, une antenne est un dispositif permettant de rayonner (émetteur) ou de capter (récepteur) les ondes électromagnétiques.) à haut-gain et l'orienta en direction de 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...) pour communiquer directement. Il déploya également les capteurs de la station météorologique. Durant les 7 minutes suivantes, une seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps. La seconde...) image fut prise montrant une scène panoramique à 300°.

Le jour (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...) suivant l'atterrissage, une première image 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).) de la surface de Mars fut prise. Cette première image a depuis été perdue (ou mal archivée). Sur les images originales, le ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) 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,...) apparaît d'un bleu (Bleu (de l'ancien haut-allemand « blao » = brillant) est une des trois couleurs primaires. Sa longueur d'onde est comprise approximativement entre 446...) plus pâle que celui de la Terre du fait de la faible densité de l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :). Pensant à une erreur de calibrage de l'appareil photo, la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation NASA, est l'agence gouvernementale responsable du...) les a recolorées, et le ciel apparaît dorénavant comme légèrement rosé, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) comme la poussière. Par ailleurs, le sismomètre ne put être dégagé de son container et une goupille de verrouillage du bras d'échantillonnage (L'échantillonnage est la sélection d'une partie dans un tout. Il s'agit d'une notion importante en métrologie : lorsqu'on ne peut pas saisir un...) coincée empêcha le déploiement de ce dernier. Il fallut 5 jours pour dégager le bras et lui rendre sa mobilité. Malgré ces difficultés, toutes les expériences fonctionnèrent selon les plans initialement prévus.

Le module fonctionna pendant 2245 sols (noms des jours martiens, lire aussi Mesure du temps sur Mars) ce qui représente 2306 jours terrestres ou encore 6 ans. Il cessa de fonctionner lorsque le 11 novembre 1982, une commande (Commande : terme utilisé dans de nombreux domaines, généralement il désigne un ordre ou un souhait impératif.) erronée fut envoyée depuis la Terre et eut pour conséquence une perte de contact. La commande fautive avait pour objectif de télécharger un nouveau programme de gestion du chargement (Le mot chargement peut désigner l'action de charger ou son résultat :) de la batterie, mais elle écrasa par mégarde les 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.) utilisées par le logiciel (En informatique, un logiciel est un ensemble d'informations relatives à des traitements effectués automatiquement par un appareil informatique. Y sont inclus les instructions de traitement, regroupées sous...) de pointage d'antenne. Les tentatives menées pour contacter le module pendant les 4 mois qui suivirent, en présumant de la dernière position connue de l'antenne, échouèrent.

Position du module d'atterrissage Viking 1 sur Mars

Le site d'atterrissage de Viking 1 se trouve à 6725 km de Viking 2, à 2215 km du site Cydonia Mensae (Cydonia Mensae est un relief martien situé par 33° 35’ N, 13° 00’ W. Il s'agit d'un très bel exemple de pareidolie.) (lieu-dit le visage de Mars), 4655 km du volcan (Un volcan est un relief terrestre, sous-marin ou extra-terrestre formé par l'éjection et l'empilement de matériaux issus de la montée d'un magma...) dit Mont Olympus, 6195 km du lieu dit Cité des Inca, 6935 km de Mars 2 (Mars 2 et 3 étaient des sondes identiques lancées par l'URSS vers Mars.), 7085 km de Mars 3 (La sonde soviétique Mars 3, jumelle de Mars 2, larga le 2 décembre un module d'atterrissage qui arriva intact sur le sol martien près de Sirenum Fossae gràce...), 3070 km de Mars 6 (Mars 6 est une sonde soviétique d'exploration de la planète Mars, lancée le 5 août 1973 et qui portait un atterrisseur qui fut largué le 12 mars 1974. Le module cessa de transmettre avant de toucher le sol...).

Par rapport aux missions récentes, il se situe à 7350 km de 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 Deep Space 2) destiné à sonder le sol de la...) à 835 km de la sonde Mars Pathfinder (La mission Mars Pathfinder fut lancée le 4 décembre 1996 par la NASA grâce à une fusée Delta II, un mois après l'orbiteur Mars Global Surveyor. Après un voyage interplanétaire de sept mois, la mission se posa sur...), et 7620 km de la sonde Deep Space 2.

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