Persévérance a pris un selfie à côté de sa plus grande réalisation à ce jour – les deux petits trous de forage où le rover a prélevé des échantillons de roches martiennes. Crédit : NASA/JPL-Caltech/MSSS
Dans le court laps de temps depuis NasaLe rover Perseverance a atterri dans Mars‘ Jezero Crater le 18 février 2021, c’est déjà entré dans l’histoire.
Pour le moment, Mars et la Terre sont de part et d’autre du Soleil et les deux planètes ne peuvent pas communiquer entre elles. Après avoir travaillé sans interruption au cours des 216 derniers jours martiens, les équipes scientifiques prennent la première vraie pause depuis le début de la mission.
Nous sommes deux membres de l’équipe Persévérance, et avec le rover accroupi pour le 20 jours de conjonction, c’est le moment idéal pour prendre du recul et réfléchir sur la mission jusqu’à présent.
Perseverance a testé toutes ses capacités d’ingénierie, 1,6 mille (2,6 kilomètres) sur un terrain accidenté et pris des dizaines de milliers de photos avec son 19 caméras. Parmi tous ces succès incroyables, il y a trois étapes majeures qui nous passionnent particulièrement : la collecte des premiers échantillons de carottes rocheuses, le pilotage de l’hélicoptère Ingenuity et la publication de nos premiers résultats scientifiques sur le delta du cratère Jezero.
Persévérance a déjà mis en cache deux échantillons de roches martiennes après avoir foré des carottes dans une roche, dont le premier est le trou vu ici. Crédit : NASA/JPL-Caltech
Expédition de retour
L’un des principaux objectifs de Perseverance est d’utiliser son système de mise en cache d’échantillons pour extraire de petites carottes de roche – à peu près de la taille de marqueurs effaçables à sec – et de les sceller dans des tubes à échantillons spéciaux. Une future mission les récupérera et les ramènera dans un long voyage interplanétaire vers la Terre.
Pour la première tentative de forage de Perserverance en août, notre équipe a choisi une belle roche plate facile d’accès avec la foreuse. Après six jours d’évaluation du substrat rocheux – et enfin de forage – nous étions ravis de voir un trou dans le sol et d’obtenir la confirmation que le tube d’échantillonnage avait été scellé avec succès. Cependant, le lendemain, le rover a envoyé des photos de l’intérieur du tube et nous avons vu qu’il était en fait vide. Une partie de l’atmosphère de Mars est piégée à l’intérieur et sera utile à étudier, mais ce n’est pas ce que l’équipe espérait.
En fin de compte, notre équipe a conclu que la roche elle-même était beaucoup plus molle que prévu et qu’elle a été complètement pulvérisée pendant l’acte de forage.
Trois semaines et 550 mètres plus tard, nous sommes tombés sur des rochers prometteurs dépassant de la surface rouge. Cela suggérait que les roches étaient plus dures et donc plus faciles à prélever. Cette fois, Persévérance a extrait et stocké avec succès deux échantillons de carottes de la roche grisâtre et polie par le vent. Après avoir collecté jusqu’à quelques dizaines d’autres, il déposera les échantillons dans un endroit sûr et facilement accessible sur la surface de Mars. La mission Mars Sample Return de la NASA, qui est actuellement en développement, récupérera les tubes d’échantillons à la fin des années 2020 et les ramènera à la maison.
Mais les scientifiques n’ont pas à attendre aussi longtemps pour en savoir plus sur les roches. Sur les deux sites, Persévérance a utilisé les spectromètres SHERLOC et PIXL sur son bras pour mesurer la composition des roches. Nous avons trouvé des minéraux cristallins qui suggèrent que les roches se sont formées dans une coulée de lave basaltique, ainsi que des minéraux salins qui pourraient être la preuve d’une ancienne nappe phréatique.
Le premier vol d’Ingenuity, vu dans cette vidéo, a montré que l’hélicoptère pouvait voler sur Mars. Crédit : NASA/JPL-Caltech.
Premier en vol
La persévérance est peut-être loin de la Terre, mais elle a un acolyte. L’hélicoptère Ingenuity s’est détaché du rover peu après son atterrissage sur Mars et est devenu le premier engin à voler dans l’atmosphère d’une autre planète.
L’ingéniosité fonctionne à l’énergie solaire, pèse 4 livres (1,8 kg), et son corps principal a à peu près la taille d’un pamplemousse. Le 19 avril 2021, l’hélicoptère a effectué son premier vol, planant à 10 pieds (3 mètres) au-dessus du sol pendant 39 secondes avant de redescendre directement. Ce court saut a montré que ses longues pales pouvaient générer suffisamment de portance pour permettre le vol dans l’air raréfié de Mars.
Les vols suivants ont testé la capacité de l’hélicoptère à se déplacer horizontalement, et il a couvert de plus longues distances à chaque fois, voyageant jusqu’à 2 050 pieds (625 mètres) dans son voyage le plus éloigné à ce jour.
Ingenuity a maintenant volé 13 fois et a capturé des photos détaillées du sol pour repérer le terrain accidenté avant Persévérance. Ces images aident l’équipe à décider comment contourner les obstacles sur le chemin vers la destination finale du rover, un grand delta dans le cratère Jezero.
Un delta dans le cratère Jezero, vu sur cette image satellite, est l’endroit où Persévérance collectera la majorité de ses échantillons. Crédit : ESA/FU-Berlin
Zoom sur le delta de Jezero
La NASA a choisi le cratère Jezero comme site d’atterrissage de Persévérance spécifiquement parce qu’il donne au rover l’accès à une grande pile de roches qui se trouve au bout d’une vallée fluviale asséchée. Sur la base d’images satellite, les scientifiques pensent que ces roches sont constituées de sédiments déposés par une ancienne rivière qui s’est jetée dans un lac à peu près il y a 3,5 milliards d’années. Si cela était vrai, cet endroit aurait pu être un excellent environnement pour la vie.
Cependant, la résolution des données satellitaires n’est pas assez élevée pour dire avec certitude si les sédiments se sont déposés lentement dans un lac à longue durée de vie ou si la structure s’est formée dans des conditions plus sèches. Le seul moyen de le savoir avec certitude était de prendre des images de la surface de Mars.
La persévérance a atterri à plus d’un mile (environ 2 kilomètres) des falaises à l’avant du delta. Nous faisons tous les deux partie de l’équipe en charge de l’instrument Mastcam-Z, un ensemble de caméras avec des zooms qui nous permettraient de voir un trombone de l’autre côté d’un terrain de football. Au cours des premières semaines de la mission, nous avons utilisé Mastcam-Z pour examiner les roches éloignées. À partir de ces vues panoramiques, nous avons sélectionné des endroits spécifiques à regarder plus en détail avec la SuperCam du rover, une caméra télescopique.
Lorsque les images sont revenues sur Terre, nous avons vu des couches de sédiments inclinées dans les parties inférieures des falaises de 260 pieds de haut (80 mètres). Vers le sommet, nous avons repéré des rochers, certains pouvant atteindre 1,5 mètre de diamètre.
A partir de la structure de ces formations, notre équipe a pu reconstituer une histoire géologique vieille de plusieurs milliards d’années, que nous publié dans la revue Science le 7 octobre 2021.
Pendant longtemps – potentiellement des millions d’années – une rivière s’est déversée dans un lac qui a rempli le cratère Jezero. Cette rivière a lentement déposé les couches inclinées de sédiments que nous voyons dans les falaises du delta. Plus tard, la rivière est devenue principalement à sec, à l’exception de quelques grandes inondations. Ces événements avaient suffisamment d’énergie pour transporter de grosses roches dans le chenal de la rivière et les déposer sur les sédiments plus anciens; ce sont les rochers que nous voyons au sommet des falaises maintenant.
Depuis lors, le climat est aride et les vents érodent lentement la roche.
Confirmer qu’il y avait un lac dans le cratère Jezero est le premier résultat scientifique majeur de la mission. Au cours de l’année à venir, Persévérance se rendra au sommet du delta, étudiant les couches rocheuses en détail en cours de route et collectant de nombreux échantillons. Lorsque ces échantillons finiront par arriver sur Terre, nous saurons s’ils contiennent des signes de vie microbienne qui auraient pu prospérer autrefois dans cet ancien lac sur Mars.
Écrit par:
- Melissa Rice – Professeur agrégé de sciences planétaires, Western Washington University
- Briony Horgan – Professeur agrégé de sciences planétaires, Université Purdue
Cet article a été publié pour la première fois dans La conversation.
