Mars est tenu compagnie par deux lunes cratérisées : une lune intérieure nommée Phobos et une lune extérieure nommée Deimos. Crédit : NASA/JPL-Caltech/Université de l’Arizona
Le rôle de la mission Martian Moons eXploration (MMX) dans la nouvelle ère de l’exploration de la vie martienne.
- La surface de la lune martienne, Phobos, est recouverte d’une variété de matériaux qui ont été excavés et éjectés par de nombreux impacts de météorites sur toute la surface de Mars.
- Le Mars Sample Return (MSR) dirigé par Nasa– L’ESA restituera une grande quantité de matériel martien collecté dans le cratère Jezero sur le corps principal de Mars lui-même. A l’inverse, le JAXALa mission d’exploration des lunes martiennes (MMX) dirigée par Martian Moons collectera une variété de matériaux martiens de la lune martienne, Phobos.
- La collaboration entre MSR et MMX améliorera la capacité d’étudier les traces de la vie martienne sous plusieurs angles et accélérera l’aube de la nouvelle ère de l’exploration de Mars dans les années 2020.
Comment la Terre est-elle devenue un monde habité ? Y a-t-il une vie au-delà de cela sur Terre ? Ce sont des questions que tout le monde s’est déjà posées et qui sont maintenant devenues un objectif majeur pour l’exploration planétaire. “Cependant, la réponse peut ne pas être trouvée en regardant uniquement la Terre”, déclare le Dr HYODO Ryuki, International Top Young Fellow (ITYF) à l’Institut des sciences spatiales et astronautiques (ISAS) et premier auteur de cette étude.
Alors que la surface de Mars est aujourd’hui sèche, on pense qu’il y avait un océan à la surface de la planète rouge jusqu’à il y a environ 3,5 milliards d’années. Les agences spatiales du monde entier se tournent donc vers Mars pour des missions dans les années 2020. “L’idée stratégique est que pour trouver des traces de vie au-delà de la Terre, nous devrions d’abord regarder vers Mars, car l’environnement y était autrefois similaire à celui de la Terre”, explique Hyodo.
Phobos photographié par HiRISE. Crédit : NASA/JPL-Caltech/Université de l’Arizona
Exécuté conjointement par la NASA et l’ESA, le projet « Mars Sample Return (MSR) » prévoit de collecter une grande quantité d’échantillons de sol prélevés dans le cratère Jezero et de les restituer à la Terre. Le rover de la NASA, qui a atterri en toute sécurité sur Mars en février 2020, est responsable de la collecte des échantillons et du stockage du matériel dans des conteneurs pour le transport. Les conteneurs doivent être récupérés de la surface de Mars par un système de récupération prévu pour un futur lancement avec le premier retour de la Terre prévu en 2031.
On pense que le cratère Jezero est l’emplacement passé d’un grand lac qui existait il y a des milliards d’années. Des minéraux tels que des argiles suggérant l’existence de l’eau ont été découverts, laissant penser que des traces de vie pourraient subsister. La NASA-ESA a donc décidé de scruter cette zone. Cependant, dans le cas des corps célestes tels que la Terre et Mars, nous ne pouvons pas supposer que les connaissances sur la planète entière peuvent être informées sur la base d’un seul emplacement.
Illustration schématique du transport de matériel martien. D’innombrables petits impacts de météorites se produisent à des endroits aléatoires sur Mars, déterrant des matériaux de surface martiens. Alors que la lune martienne, Phobos, orbite près de la planète, la matière peut être éjectée et transportée de Mars à Phobos sans avoir besoin d’un impact important qui ferait fondre la matière. Cela peut signifier que des traces d’anciens micro-organismes et biomarqueurs fossilisés, et/ou des restes morts et des fragments d’ADN de la vie martienne qui existaient jusqu’à récemment se sont accumulés sur Phobos. Le matériel martien évacué peut dans de rares occasions être éjecté et atteindre la Terre, devenant une météorite martienne. Cependant, un impact important avec Mars est nécessaire pour éjecter une météorite capable d’atteindre la Terre. Les météorites martiennes ne contiennent donc pas de traces de vie martienne (toutes trouvées sur Terre sont en fait des roches ignées formées par le refroidissement et la solidification du magma). Crédit : JAXA
Cela a entraîné de nouvelles attentes placées sur le matériau de surface de la lune martienne, Phobos. Des simulations informatiques ont révélé que la surface de Phobos est chargée de matériaux martiens excavés lors d’innombrables petits impacts de météorites qui se sont produits au hasard sur la surface de Mars. « Particulièrement pratique pour la mission d’exploration des lunes martiennes, qui ciblera Phobos pour le retour d’échantillons, est que l’orbite proche de la lune vers Mars signifie que le matériau martien excavé peut atteindre Phobos sans un événement d’excavation choqué fort, qui ferait fondre le matériau », explique Hyodo . “En d’autres termes, des traces de vie martienne et des biomarqueurs pourraient être transportés à Phobos sans être détruits.”
La mission JAXA MMX devrait être lancée en 2024 JFY. Le vaisseau spatial MMX vise à atterrir sur Phobos et à collecter un total de 10 g ou plus d’échantillons de matériaux de surface à au moins deux endroits différents. (Pour la mission Hayabusa2, la cible avant le lancement était de 0,1 g, donc le projet MMX vise un échantillon 100 fois plus grand.)
Après Hayabusa2, l’objectif principal du projet MMX est d’acquérir de la matière primordiale du système solaire avec un échantillon renvoyé d’un petit corps céleste. Si Phobos provient d’un astéroïde de type D capturé par la gravité de Mars (les données d’observation à l’appui montrent que la surface de la lune ressemble à celle d’un astéroïde de type D), on s’attend à ce que la mission recueille des matériaux primordiaux tels que la matière organique, qui sont considéré comme abondant sur les astéroïdes de type D. Alternativement, si Phobos a été formé à partir de fragments d’un impact géant avec l’ancienne Mars (un grand bassin dans l’hémisphère nord martien pourrait en être la preuve), Phobos a été formé à partir d’un mélange de matière ancienne de Mars et de celle de l’objet céleste en collision. L’échantillon renvoyé de Phobos dans ce cas signifierait l’acquisition de matériel martien ancien.
Quelle que soit l’origine de Phobos, des matériaux de surface de Mars ont été déposés sur la surface de Phobos, après que la surface martienne ait été fouillée dans la multitude d’impacts mentionnés précédemment de petites météorites. Étant donné que le vaisseau spatial MMX doit revenir sur Terre en 2029, le retour de l’échantillon de la sphère martienne transporté par MMX devrait être plus tôt que celui de MSR. C’est-à-dire que la JAXA vise avec MMX le premier retour d’échantillon au monde d’une variété de matériaux de surface martiens qui pourraient potentiellement contenir des traces de vie martienne et de biomarqueurs, ainsi que des matériaux de la lune martienne liés à l’origine de Phobos.
Le Dr HYODO Ryuki et le professeur USUI Tomohiro de l’Institut JAXA des sciences spatiales et astronautiques (ISAS), avec l’aide de membres des équipes scientifiques MSR et MMX, ont résumé et comparé les possibilités d’exploration de la vie dans la sphère martienne. qui peut être réalisé avec MSR et MMX. Cet article en perspective a été publié par Science Magazine.
“Alors que MSR se limite à l’exploration du cratère Jezero, l’examen détaillé a le potentiel de découvrir même la vie actuelle si elle existe. D’autre part, des traces d’anciens micro-organismes et biomarqueurs fossilisés, des restes morts de vie récente, et d’éventuelles ADN des fragments pourraient être trouvés dans la variété de matériaux martiens sur Phobos délivrés de toute la surface de Mars et renvoyés par MMX », explique Hyodo.
Les résultats de cette recherche n’affecteront pas la classification de protection planétaire de la mission MMX. Même si des micro-organismes étaient présents à la surface de Mars, une stérilisation par collision ou rayonnement aurait eu lieu. La probabilité d’un micro-organisme vivant dans les échantillons de lune martienne renvoyés sur Terre par le projet MMX reste inférieure à un million pour un, comme précédemment estimé. « De tels organismes peuvent donc exister en tant que vestiges « sûrs », où « sûr » n’est pas synonyme d’« ennuyeux » ou « sans valeur » mais conserve une valeur scientifique élevée », ajoute Hyodo. De plus, les dernières recherches ont suggéré que la quantité attendue d’échantillons de Mars à la surface de Phobos est 10 à 100 fois supérieure aux estimations conventionnelles.
La signification des deux missions MSR et MMX étant claire, les missions phares collaborent pour obtenir un indice sur la réponse à la question : y a-t-il quelqu’un au-delà de la Terre ? « Dans les années 2020, les explorations de la vie martienne de plusieurs agences spatiales entrent dans une nouvelle ère et la mission MMX de JAXA a un rôle important à jouer », conclut Hyodo.
