Dépasser les frontières du connu
25 juin 2008
Deux instruments du Phoenix Lander ont commencé à examiner le sol martien
L'examen au microscope du sol collant pourrait faire connaître l'histoire ancienne de la planète rouge.
Pour la première fois depuis les missions Viking de la NASA en 1976, des instruments sur Mars examinent des échantillons du sol.
Moins d'un mois après l'atterrissage du Phoenix Lander sur les plaines arctiques de la planète rouge, son bras robotique a déposé des échantillons du sol sur ses instruments : un microscope et un four dit « thermal and evolved gas analyzer » (TEGA) qui chauffe les sols et analyse les gaz en résultant. Ces instruments analysent maintenant les échantillons.
« Les résultats de ces analyses serviront à inspirer les futures missions qui viendront sur Mars et, nous l'espérons, continueront là où nous nous sommes arrêtés », a déclaré Peter Smith, principal analyste du Phoenix de l'université de l'Arizona à Tucson lors d'une conférence de presse le 13 juin, « parce que nous allons certainement soulever un tas de questions ».
M. Smith dirige la mission en partenariat avec le JPL de la NASA pour la gestion du projet et de Lockheed Martin pour le développement des systèmes. Les contributions internationales à la mission sont fournies par l'Agence spatiale canadienne, l'université de Neuchâtel (Suisse), l'université de Copenhague et l'université d'Aarhus (Danemark), l'Institut Max Planck (Allemagne) et l'Institut météorologique de la Finlande.
L'histoire ancienne
On n'a pas encore les résultats du laboratoire TEGA qui comprend huit petits fours séparés qui « cuisent » et « sentent » le sol pour en évaluer les composants, tels que l'eau, mais les images du microscope optique de Phoenix montrent près d'un millier de particules différentes, dont certaines font moins d'un dixième du diamètre d'un cheveu. Les scientifiques peuvent reconnaître au moins quatre minéraux distincts.
Les échantillons comprennent des particules vitreuses noires qui pourraient venir d'anciens volcans martiens et d'autres, rougeâtres, plus petites, enrichies de fer qui leur donne leur couleur orange.
« Il est tout à fait possible », remarque Tom Pike, de l'Imperial College de Londres, cochercheur responsable de la microscopie, de l'électrochimie et de l'analyseur de conductivité du Lander, « que nous soyons en train d'examiner une partie de l'histoire du sol martien ».
« Si nous pouvions remonter le temps » ajoute-t-il, « nous pourrions voir la lave volcanique couler à la surface et, au fil des milliards d'années, se décomposer en particules vitreuses. Avec le passage du temps, elles se sont enrichies de fer, ce qui fait qu'elles représentent les deux bouts du continuum historique martien. »
« Nous savons qu'il a fallu des milliards d'années pour éroder ces matériaux et en même temps, nous en voyons de nouveaux. Alors nous nous trouvons en présence d'un processus continu pratiquement partout, avec des matériaux vitreux relativement peu transformés et des matériaux beaucoup plus dégradés, chimiquement modifiés, qui sont enrichis de fer et qui constituent la plus grande partie des particules que nous voyons. »
Un sol collant
L'adhésivité du sol sur le site du Phoenix a posé des problèmes pour le prélèvement des échantillons. La première pelletée de sol est restée collée au tamis du four au lieu de passer au travers : les chercheurs ont alors dû utiliser le vibrateur du bras. Finalement, au bout de quatre jours, l'indicateur du four a montré qu'il était plein. Le 12 juin, les chercheurs ont envoyé les instructions voulues pour la mise en route de TEGA.
« C'est un sol très granuleux, très collant », déclare M. Smith, « il est peu commun, pas du tout comme ceux que nous avions utilisés pour nos essais et qui marchaient bien pour tous les instruments. Alors nous avons dû élaborer une autre méthode de collecte des échantillons ».
Une différence capitale entre la mission Phoenix et la mission des autres engins explorateurs de Mars - les robots Spirit et Explorer qui sont à des milliers de kilomètres du Lander - est que les robots avaient été conçus spécialement pour étudier les roches et que Phoenix a été élaboré pour examiner le sol et la glace.
« En examinant les roches », précise M. Smith, [les robots] « pouvaient déterminer l'environnement dans lequel elles s'étaient formées. Alors les robots ont été créés mobiles pour aller jusqu'aux roches et dotés d'un matériel de télédétection pour les trouver. »
Les robots s'approchent des roches, en grattent la surface, y posent leurs instruments, déterminent leur composition, en prennent des photos microscopiques et font des mesures télémétriques grâce à leur spectromètre à infrarouge.
« La différence avec Phoenix est que nous sommes maintenant en mesure de collecter des échantillons du sol et de la glace de la surface de la planète, plus active et plus jeune, et les placer dans des instruments très sophistiqués qui peuvent modifier les matériaux recueillis d'une manière qui nous permet de comprendre les minéraux, les éléments chimiques et les formes de taille microscopique de ces particules ».
Les robots « voient le vieux Mars qui existe à l'intérieur des roches, et nous voyons le Mars moderne dans le sol et la glace ».
Glace ou sel ?
En creusant la surface de Mars à la recherche de glace, les scientifiques ont vu des traces d'une substance brillante et blanche que certains pensent être de la glace et d'autres une couche de sel au-dessus de la glace.
« Tout le monde s'accorde à penser qu'il y a de la glace près de la surface », déclare M. Smith. « La question est de savoir si c'en est ou pas ». D'autres questions se posent : la couche de glace est-elle épaisse ou mince et les grattoirs du bras robotique pourront-ils la traverser ?
« Une de nos grandes priorités est de passer au travers avec les grattoirs en carbure de tungstène de la pelle », précise encore M. Smith.
Jusqu'à présent, la densité de la poussière atmosphérique près de Phoenix est restée pratiquement la même tous les jours, déclare Nilton Renno de l'université du Michigan à Ann Arbor, cochercheur de Phoenix et spécialiste de l'atmosphère.
« Nous n'avons pas vu de gros nuage de poussière jusqu'à présent sur le site de l'atterrissage. Ce n'est pas une surprise car nous avons atterri à un moment où l'activité est à un minimum. Mais nous nous attendons à voir de grosses tempêtes de poussière d'ici la fin de la mission et certains d'entre nous sont très impatients de voir quelques-unes de ces tempêtes arriver jusqu'au Lander. »
L'étude de la poussière martienne aidera les scientifiques à mieux comprendre la poussière atmosphérique terrestre, ce qui est important car elle est un facteur important du changement climatique mondial.
Pour plus d'informations sur le Phoenix Lander, consulter le site web de la NASA.
