L'histoire de la découverte et de l'exploration de Mars : des astronomes antiques aux missions modernes

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Mars est l'une des planètes les plus mystérieuses et fascinantes du système solaire. Elle est appelée la planète rouge à cause de sa couleur rouille due à l'oxyde de fer à sa surface. Mars est la quatrième planète à partir du Soleil et la deuxième en taille après Mercure. Son diamètre est d'environ 6 800 km, soit environ deux fois plus petit que celui de la Terre. Mars a deux petits satellites — Phobos et Deimos, qui ressemblent à des astéroïdes.

L'humanité s'est toujours intéressée à Mars, car c'est la planète la plus proche de la Terre où la vie pourrait potentiellement exister. Mars était connue des civilisations antiques, qui l'observaient à l'œil nu et lui donnaient différents noms. Au fil du temps, les astronomes ont perfectionné leurs outils et méthodes pour explorer Mars, révélant de plus en plus de ses secrets. Dans cet article, nous vous raconterons comment la découverte et l'étude de Mars ont évolué de l'antiquité à nos jours.

 

Découverte de la planète Mars

Formation et âge de la planète Mars

Selon les données scientifiques modernes, la planète Mars s'est formée il y a environ 4,6 milliards d'années par l'accrétion de poussière et de gaz cosmiques autour du Soleil. Ce processus, appelé accrétion, a conduit à la formation de toutes les planètes du système solaire.

Mars, comme la Terre, a subi de nombreuses collisions avec d'autres corps, qui ont influencé sa forme, sa structure et son climat. L'une de ces collisions, qui s'est produite il y a environ 4,1 milliards d'années, a créé l'énorme cratère Boréal qui couvre presque la moitié de l'hémisphère nord de Mars. Une autre collision, il y a environ 4 milliards d'années, a provoqué une éruption volcanique qui a formé la plus haute montagne du système solaire — l'Olympe. Sa hauteur atteint 22 km, soit trois fois plus que celle de l'Everest.

 

Origine du nom de la planète Mars

La planète Mars porte le nom du dieu romain de la guerre, en raison de sa couleur rouge associée au sang et aux batailles. Les anciens Grecs appelaient cette planète Arès, du nom de leur dieu de la guerre. D'autres peuples lui ont également donné des noms différents en lien avec sa couleur ou son caractère. Par exemple, les Égyptiens l'appelaient Hor-deshir, ce qui signifie « rouge », les Babyloniens — Nergal, ce qui signifie « dieu du feu et de la destruction », les Indiens — Angaraka, ce qui signifie « flamboyant », les Chinois — Huoxing, ce qui signifie « étoile de feu ».

 

Date de la première observation télescopique de Mars

La première observation télescopique de Mars a été réalisée par l'astronome italien Galilée en 1610. Il a utilisé son télescope artisanal, qui permettait de grossir les objets 20 fois. Galilée a remarqué que Mars avait des phases, comme la Lune, c'est-à-dire qu'elle changeait de forme en fonction de sa position par rapport au Soleil et à la Terre.

 

Position orbitale de la planète Mars

La planète Mars se trouve à environ 228 millions de kilomètres du Soleil et a une vitesse orbitale moyenne de 24 km/s. Son orbite a la forme d'une ellipse, de sorte que la distance entre Mars et le Soleil varie au cours de l'année. La distance minimale, appelée périhélie, est d'environ 207 millions de kilomètres, et la distance maximale, appelée aphélie, est d'environ 249 millions de kilomètres. La période orbitale de Mars, c'est-à-dire le temps qu'il lui faut pour faire un tour complet autour du Soleil, est de 687 jours terrestres, soit presque deux ans terrestres.

 

Visibilité de la planète Mars dans le ciel nocturne

La planète Mars est l'un des objets les plus brillants dans le ciel nocturne. Sa visibilité dépend de sa position par rapport à la Terre et au Soleil. Lorsque Mars est du côté opposé au Soleil, elle atteint sa luminosité maximale et est appelée Mars en opposition. À ce moment-là, elle est visible toute la nuit et a une couleur jaune-orange. Lorsque Mars est du même côté que le Soleil, elle est appelée Mars en conjonction et est presque invisible car elle se fond dans la lumière du Soleil. À ce moment-là, elle a une couleur rose pâle. L'opposition de Mars se produit environ une fois tous les 26 mois, et la conjonction environ une fois tous les 15 mois.

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Les recherches sur Mars aux 17e et 18e siècles

Premières observations télescopiques de Mars dans l'Antiquité et au Moyen Âge

Bien que Mars ait été connue des civilisations antiques, ses observations télescopiques ont commencé seulement au 17e siècle, après l'invention du télescope. Avant cela, les astronomes observaient Mars à l'œil nu et notaient son mouvement dans le ciel étoilé. Ils dressaient des catalogues et des tables de position de Mars, qui étaient utilisés pour l'astrologie et le calendrier. Par exemple, les anciens Babyloniens observaient Mars depuis le 7e siècle avant notre ère et ont créé le premier modèle mathématique de son mouvement.

Les anciens Grecs, tels que Ptolémée, Aristote et Hipparque, ont également étudié Mars et essayé d'expliquer son mouvement rétrograde, c'est-à-dire son mouvement apparent en arrière dans le ciel étoilé. Ils supposaient que Mars se déplaçait sur de petits cercles, appelés épicycles, autour de grands cercles, appelés déférents, qui à leur tour tournaient autour de la Terre. Ce modèle était appelé géocentrique et dominait l'astronomie jusqu'au 16e siècle.

 

Découvertes de Galilée

Le premier astronome à avoir utilisé un télescope pour observer Mars fut Galilée. Il fit sa première observation en 1610 et nota que Mars avait des phases, comme la Lune. Cela représentait une découverte importante car elle confirmait le modèle héliocentrique du système solaire proposé par Nicolas Copernic, selon lequel les planètes tournent autour du Soleil et non de la Terre.

Galilée tenta également de mesurer la taille et la distance de Mars, mais ses résultats étaient imprécis en raison de la faible qualité de son télescope et de la difficulté de déterminer la parallaxe, c'est-à-dire le déplacement angulaire de la planète observée depuis différents points de la Terre. Galilée continua à observer Mars jusqu'en 1638, lorsqu'il perdit la vue.

 

Découvertes d'autres astronomes (Johannes Hevelius, Giovanni Cassini)

Après Galilée, d'autres astronomes utilisèrent également des télescopes pour étudier Mars et firent de nouvelles découvertes. Par exemple, l'astronome hollandais Johannes Hevelius réalisa en 1659 la première carte détaillée de Mars, où il identifia des régions sombres et claires à la surface de la planète. Il leur donna des noms liés à la géographie terrestre, comme Arabie, Libye, Syrie, etc. Il mesura également la période de rotation de Mars sur son axe, qui est de 24 heures 37 minutes et 22 secondes. Cette valeur est très proche de la valeur moderne, qui est de 24 heures 37 minutes et 23 secondes.

Un autre astronome important qui étudia Mars fut l'Italien Giovanni Cassini. En 1666, il découvrit que Mars avait une inclinaison axiale d'environ 25 degrés. Cela signifie que Mars a des saisons, comme la Terre, mais elles sont plus longues en raison de sa période orbitale plus longue. Cassini détermina également la distance entre Mars et la Terre à l'aide de la parallaxe et obtint une valeur d'environ 140 millions de kilomètres, soit deux fois plus que celle de Galilée.

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Les recherches sur Mars au 19e siècle

Découverte des satellites de Mars

L'une des découvertes les plus importantes de l'histoire de l'étude de Mars fut la découverte de ses deux satellites, Phobos et Deimos. Cette découverte fut faite par l'astronome américain Asaph Hall en 1877 à l'aide d'un réfracteur de 66 centimètres, situé à l'observatoire de Washington.

Hall cherchait les satellites de Mars après que l'astronome français Camille Flammarion eut émis l'hypothèse de leur existence. Hall nomma les satellites d'après les fils de Mars dans la mythologie grecque — Phobos, dieu de la peur, et Deimos, dieu de la terreur.

Phobos est le satellite le plus proche de Mars, à environ 6 000 km de la planète, et son diamètre est d'environ 22 km. Deimos est plus éloigné de Mars, à environ 20 000 km de la planète, et son diamètre est d'environ 12 km. Les deux satellites ont une forme irrégulière et ressemblent à des astéroïdes. Ils tournent autour de Mars plus rapidement que la planète autour de son axe, ils se lèvent et se couchent donc deux fois par jour.

 

Découverte des canaux sur Mars

Une autre découverte célèbre du 19e siècle fut celle des canaux sur Mars. Cette découverte fut faite par l'astronome italien Giovanni Schiaparelli en 1877, lorsqu'il observait Mars lors de son opposition. Schiaparelli vit à la surface de Mars des lignes fines, qu'il appela « canali » (ital. canali), ce qui signifie « canaux » ou « ruisseaux ». Il supposa qu'il s'agissait de cours d'eau naturels ou artificiels, qui pouvaient témoigner de la présence de vie sur la planète.

Schiaparelli dressa une carte de Mars sur laquelle il identifia environ 40 canaux, leur donnant des noms liés à la mythologie et à l'histoire, tels que Gange, Nil, Pharaon, Éridan, etc.

Sa découverte suscita un grand intérêt et des débats dans le monde scientifique. De nombreux astronomes tentèrent de confirmer ou d'infirmer l'existence des canaux sur Mars, mais tous ne purent les observer en raison de la faible résolution de leurs télescopes ou des interférences atmosphériques.

L'un des partisans les plus célèbres de la théorie des canaux fut l'astronome américain Percival Lowell, qui fonda en 1894 son propre observatoire en Arizona, spécialement pour l'étude de Mars. Il observa Mars pendant 15 ans et dessina plus de 500 canaux, qu'il considérait comme la preuve de l'existence d'une civilisation avancée sur la planète. Il écrivit également plusieurs livres dans lesquels il décrivait ses théories et fantasmes sur les Martiens, qui construisaient des canaux pour irriguer leurs terres arides. Ses livres devinrent populaires et inspirèrent de nombreux écrivains de science-fiction, tels que Herbert Wells, Ray Bradbury, Arthur Clarke, etc.

Cependant, au 20e siècle, la théorie des canaux sur Mars fut réfutée grâce à des télescopes plus perfectionnés et des sondes spatiales qui n'ont trouvé aucune trace d'eau ou de vie sur la planète. Il s'est avéré que les canaux étaient une illusion causée par des distorsions optiques, des facteurs psychologiques et un manque de connaissances sur le relief de Mars. En réalité, la surface de Mars ne présente que des formations naturelles telles que des vallées, des lits de rivières, des crêtes et des volcans, qui peuvent donner l'impression de structures linéaires à faible résolution.

 

Publication de la première carte de Mars

En 1877, l'année même où Schiaparelli découvrit les canaux sur Mars, la première carte de Mars basée sur des observations télescopiques fut publiée. Cette carte fut réalisée par l'astronome français Camille Flammarion, qui était un partisan de la théorie des canaux et de la vie sur Mars. Il utilisa des données obtenues par Schiaparelli et d'autres astronomes, et dessina une carte montrant la position des canaux, des mers, des continents et des îles sur Mars. Il leur donna également des noms liés à la mythologie, à l'histoire et à la littérature, tels qu'Atlantide, Éden, Utopie, Eldorado, etc.

Sa carte fut largement diffusée et influença l'opinion publique sur Mars. Cependant, sa carte était également inexacte et fantaisiste, car il ne prenait pas en compte le relief et le climat réels de la planète. Par exemple, il représentait sur Mars de vastes étendues d'eau qui n'existent pas, et leur attribuait des couleurs qui ne correspondent pas à la réalité. Sa carte fut rapidement réfutée par des cartes plus précises, réalisées par d'autres astronomes tels qu'Eugène Michel Antoniadi, Edward Emerson Barnard et William Wallace Campbell.

 

Autres découvertes d'astronomes

À la fin du 19e siècle et au début du 20e siècle, les astronomes continuèrent à étudier Mars et à faire de nouvelles découvertes. Par exemple, en 1892, l'astronome américain William Henry Pickering découvrit que Mars avait une atmosphère principalement composée de dioxyde de carbone. Il mesura également la pression atmosphérique sur Mars, qui est d'environ 6 millibars, soit 160 fois moins que sur Terre.

En 1909, l'astronome américain Carl Lamont découvrit que Mars avait des calottes polaires, qui changeaient de taille selon la saison. Il supposa qu'elles étaient composées de glace et de neige, mais il fut ensuite établi qu'elles contiennent également de la glace sèche, c'est-à-dire du dioxyde de carbone gelé.

En 1911, l'astronome américain Vignello Slipher découvrit que Mars possédait son propre champ magnétique, bien que très faible et incapable de protéger la planète du vent solaire.

En 1924, l'astronome américain John Adam Fleming découvrit que Mars émettait des ondes radio qui pouvaient être enregistrées depuis la Terre. Il supposa que cela pourrait être lié à l'activité électrique dans l'atmosphère de Mars ou à des signaux potentiels d'une civilisation martienne. Cependant, il fut plus tard établi que les ondes radio étaient émises par le rayonnement thermique de la surface de Mars et ne contenaient aucune information.

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Les recherches sur Mars au 20e siècle

Les recherches sur Mars à l'aide de spectromètres

Au 20e siècle, les astronomes commencèrent à utiliser de nouvelles méthodes et instruments pour explorer Mars, leur permettant d'obtenir des informations plus précises et détaillées sur la planète. L'un de ces instruments était le spectromètre, qui mesure le spectre de la lumière réfléchie ou émise par un objet. Le spectre de la lumière contient des informations sur la composition chimique, la température, la pression et d'autres propriétés de l'objet.

Grâce au spectromètre, les astronomes purent déterminer qu'il n'y a pas d'oxygène libre, d'eau ou de substances organiques sur Mars, ce qui indique qu'elle n'est pas habitable. Ils purent également identifier la présence d'éléments tels que le fer, le magnésium, l'aluminium, le silicium, le calcium, le sodium, etc.

Les astronomes découvrirent également qu'il y a une couche d'ozone sur Mars, qui absorbe les radiations ultraviolettes du Soleil, mais elle est très fine et inefficace.

La spectrométrie permit également d'étudier la dynamique de l'atmosphère martienne, sa température, sa pression, ses vents, ses nuages, ses tempêtes de poussière et d'autres phénomènes.

 

Les premières tentatives d'atteindre Mars

Au 20e siècle, non seulement les astronomes, mais aussi les scientifiques, ingénieurs et chercheurs s'intéressèrent à Mars et tentèrent de l'atteindre avec des sondes spatiales. Les premières tentatives furent faites dans les années 1960, lorsque l'Union soviétique et les États-Unis lancèrent plusieurs sondes interplanétaires qui devaient atteindre Mars et prendre des photos, faire des mesures et des analyses. Cependant, la plupart de ces missions échouèrent en raison de divers problèmes techniques, tels que des pannes, des pertes de communication, des déviations de trajectoire, etc.

Par exemple, parmi les 10 sondes interplanétaires soviétiques lancées entre 1960 et 1964, une seule, Mars-1, réussit à prendre une trajectoire vers Mars, mais perdit le contact avec la Terre à une distance de 106 millions de kilomètres de la planète.

Parmi les 7 sondes interplanétaires américaines lancées entre 1964 et 1969, seules deux, Mariner 4 et Mariner 6, parvinrent à atteindre Mars et à prendre des photos, mais elles étaient de mauvaise qualité et n'ont pas fourni beaucoup d'informations sur la planète.

Sonde interplanétaire américaine Mariner 4

Sonde interplanétaire américaine Mariner 4 | wikipedia.org

 

La première mission réussie sur Mars

La première mission réussie sur Mars fut celle de la sonde interplanétaire américaine Mariner 7, lancée le 27 mars 1969 et arrivée sur Mars le 5 août 1969. Elle prit 126 photos de la surface de Mars, montrant ses cratères, ses crêtes, ses vallées et ses calottes polaires. La température, la pression, la densité et la composition de l'atmosphère de Mars furent également mesurées, et la présence de vapeur d'eau et de dioxyde de carbone y fut détectée.

Cette mission permit de déterminer la masse, le rayon et la gravité de Mars, ainsi que son champ magnétique et son rayonnement radio. Les données recueillies permirent de préciser les connaissances sur Mars et de réfuter certains mythes et fantasmes sur la planète. Par exemple, elle montra que Mars ne possède pas de canaux, de mers, de végétation ou d'êtres vivants, mais seulement un désert sec, froid et stérile. Elle montra également que Mars ne ressemblait pas à la Terre, mais plutôt à la Lune, car elle possède de nombreux cratères d'impact et ne possède pas de champ magnétique global.

La mission Mariner 7 fut une étape importante dans l'exploration de Mars et prépara la voie à des missions plus complexes et avancées à l'avenir.

Sonde interplanétaire américaine Mariner 7

Sonde interplanétaire américaine Mariner 7 | wikipedia.org

 

Exploration de Mars à l'aide de sondes automatiques interplanétaires

Dans les années 1970, une nouvelle ère d'exploration de Mars commença, avec le lancement des premières sondes automatiques interplanétaires, qui non seulement survolaient Mars, mais entraient également en orbite et se posaient à sa surface. Ces sondes permirent d'obtenir des images plus détaillées et de meilleure qualité de Mars, ainsi que de mener diverses expériences et études scientifiques.

Parmi ces sondes figuraient les sondes soviétiques Mars-2, Mars-3, Mars-5, Mars-6 et Mars-7, les sondes américaines Mariner 9, Viking 1, Viking 2, etc. Elles firent de nombreuses découvertes et accomplissements dont nous parlerons plus loin.

 

Sondes soviétiques Mars-2 et Mars-3

Mars-2 et Mars-3 furent les premières sondes à atteindre l'orbite de Mars en 1971. Elles prirent plus de 60 photos de la surface de Mars, montrant son relief, sa géologie, son climat et son atmosphère. Elles lancèrent également des modules d'atterrissage, qui furent les premiers objets à atteindre la surface de Mars.

Cependant, Mars-2 perdit le contact lors de l'atterrissage et s'écrasa, tandis que Mars-3 ne fonctionna que pendant 20 secondes à la surface de Mars avant de perdre le contact. Elles ne purent transmettre aucune donnée depuis la surface de Mars, à l'exception d'une seule image floue.

Sonde automatique interplanétaire soviétique Mars-3

Sonde automatique interplanétaire soviétique Mars-3 | wikimedia.org

 

Sonde automatique interplanétaire américaine Mariner 9

Mariner 9 fut la première sonde américaine à atteindre l'orbite de Mars en 1971. Elle prit plus de 7 000 photos de la surface de Mars, montrant sa diversité et sa complexité.

Ses photos révélèrent d'énormes formations volcaniques (comme le volcan Olympe — le plus grand des volcans observés dans le système solaire) et des canyons (y compris la vallée de Mariner — un gigantesque système de canyons de plus de 4 000 kilomètres de long, nommé en l'honneur des réalisations scientifiques de cette sonde interplanétaire). Ses photos montrèrent également des lits de rivières asséchés, des cratères, des signes d'érosion par le vent et l'eau, des déplacements de plaques, des fronts météorologiques, du brouillard et bien d'autres détails intéressants.

Mariner 9 étudia également l'atmosphère de Mars, sa composition, sa température, sa pression, ses nuages, ses tempêtes de poussière, etc. Il fut découvert que Mars possède deux types de calottes polaires : des calottes permanentes composées de glace sèche, et des calottes saisonnières composées de glace d'eau et de neige.

Sonde automatique interplanétaire américaine Mariner 9

Sonde automatique interplanétaire américaine Mariner 9 | wikimedia.org

 

Programme « Viking »

Ce programme spatial comprenait le lancement de deux sondes américaines identiques Viking 1 et Viking 2. Elles furent les sondes spatiales les plus réussies et les plus avancées, atteignant l'orbite et la surface de Mars en 1976. Elles prirent plus de 50 000 photos de la surface de Mars, montrant ses détails et ses couleurs. Elles furent les premières à transmettre des photographies couleur de haute qualité depuis la surface de Mars. On y voit un paysage désertique avec un sol rougeâtre, parsemé de rochers. Le ciel était rose à cause de la lumière diffusée par les particules de poussière rouges dans l'atmosphère.

Viking 1 et Viking 2 lancèrent également des modules d'atterrissage, qui furent les premiers objets à se poser avec succès sur la surface de Mars et à y fonctionner pendant plusieurs années. Ils transmirent plus de 1 400 photos de la surface de Mars, montrant son paysage, sa végétation, son climat, etc.

Ces sondes réalisèrent plusieurs expériences scientifiques, notamment à la recherche de la vie sur Mars. Elles mesurèrent la composition chimique du sol, de l'air et de l'eau sur Mars, et détectèrent des molécules organiques, mais ne purent trouver aucune trace d'organismes vivants. Elles étudièrent également l'activité sismique, le champ magnétique, les radiations, etc.

Viking 1 et Viking 2 élargirent considérablement les connaissances sur Mars et stimulèrent davantage de recherches sur la planète.

L'astronome américain Carl Sagan à côté d'une maquette de l'atterrisseur Viking

L'astronome américain Carl Sagan à côté d'une maquette de l'atterrisseur Viking | wikimedia.org

 

Les recherches sur Mars au 21e siècle

Les recherches sur Mars à l'aide de rovers

À la fin du 20e siècle et au début du 21e siècle, l'exploration de Mars atteignit un nouveau niveau avec le lancement des premiers rovers, capables de se déplacer à la surface de Mars et d'explorer divers lieux et objets. Ces rovers étaient équipés de divers instruments scientifiques, tels que des caméras, des spectromètres, des lasers, des foreuses, des microscopes, etc. Ils pouvaient également communiquer avec la Terre et transmettre leurs données et images.

Parmi ces rovers figuraient les rovers américains Spirit, Opportunity, Curiosity, Perseverance, etc. Ils firent de nombreuses découvertes et réalisèrent des exploits dont nous parlerons brièvement.

 

Rovers Spirit et Opportunity

Spirit et Opportunity furent les premiers rovers américains à atteindre la surface de Mars en 2004. Ils atterrirent à différents endroits sur Mars et les explorèrent pendant plusieurs années. Ils prirent plus de 300 000 photos de la surface de Mars, montrant sa diversité paysagère.

Les rovers découvrirent sur Mars des traces d'eau, de minéraux, de météorites, d'activité volcanique, etc. Ils étudièrent le climat, la météo, le champ magnétique et les radiations sur Mars. Ils recueillirent et analysèrent également des échantillons de sol et de roches sur Mars, et réalisèrent plusieurs expériences scientifiques.

Spirit et Opportunity étaient des rovers du même modèle. Ils fonctionnèrent beaucoup plus longtemps que prévu, grâce au nettoyage de leurs panneaux solaires par le vent naturel de Mars. Ces rovers augmentèrent considérablement les connaissances sur Mars et devinrent les rovers les plus durables et les plus réussis de l'histoire.

Le 1er mai 2009, le rover Spirit s'enlisa dans une dune de sable. Ce n'était pas la première fois que les rovers rencontraient une telle situation, et des travaux de libération furent menés au cours des huit mois suivants. Le 26 janvier 2010, la NASA annonça que la libération du rover était empêchée par son emplacement dans un sol meuble. Jusqu'au 22 mars 2010, le rover continua d'être utilisé comme une plate-forme stationnaire, après quoi la communication avec lui fut interrompue. Le 24 mai 2011, la NASA annonça que les efforts pour rétablir le contact avec le rover n'avaient pas abouti, il resta silencieux. L'adieu au rover Spirit eut lieu au siège de la NASA et fut diffusé sur la NASA TV. Spirit fonctionna sur Mars pendant 6 ans et 2 mois, soit 21,6 fois plus que ce qui était prévu.

Le rover Opportunity parcourut plus de 45 kilomètres pendant son séjour sur Mars, recevant toute son énergie uniquement de ses panneaux solaires. Le 12 juin 2018, le rover passa en mode veille en raison d'une tempête de poussière prolongée et intense, qui empêchait la lumière de parvenir à ses panneaux solaires. Il ne reprit jamais contact. Le 13 février 2019, la NASA annonça officiellement la fin de la mission du rover. Opportunity fonctionna sur Mars pendant 14 ans et 8 mois, dépassant de 55 fois la durée de vie prévue.

Rover Spirit ou Opportunity

Rover Spirit ou Opportunity | wikimedia.org

 

Rover Curiosity

Curiosity devint le plus grand et le plus complexe des rovers américains à atteindre la surface de Mars en 2012. Il atterrit dans le cratère Gale et l'explore encore à ce jour. Il prit plus de 500 000 photos de la surface de Mars, montrant ses détails et ses couleurs.

Curiosity est un laboratoire chimique autonome, plusieurs fois plus grand et plus lourd que les rovers précédents. Il découvrit des traces de molécules organiques sur Mars, qui pourraient être liées à l'origine de la vie. Il mesura également la composition chimique, la température, la pression, l'humidité et d'autres paramètres de l'atmosphère martienne. Il étudia la géologie, la géochimie, la minéralogie, l'hydrologie, etc. Le rover recueillit et analysa des échantillons de sol et de roches sur Mars, et réalisa plusieurs expériences scientifiques.

Curiosity devint le premier rover à prendre un autoportrait (selfie) sur Mars, ainsi que le premier rover à enregistrer du son sur Mars. Il continue d'explorer Mars et de transmettre ses données et images à la Terre.

Autoportrait pris par la caméra du rover Curiosity

Autoportrait pris par la caméra du rover Curiosity | wikimedia.org

Modèles de tous les rovers réussis en comparaison : Sojourner, Spirit/Opportunity, Curiosity

Modèles de tous les rovers réussis en comparaison : Sojourner (le plus petit), Spirit/Opportunity (moyen), Curiosity (le plus grand) | wikimedia.org

 

Rover Perseverance

Perseverance devint le plus récent et le plus moderne des rovers américains à atteindre la surface de Mars en 2021. Il atterrit dans le cratère Jezero et l'explore actuellement. Il prit de nombreuses photos de la surface de Mars et effectua des opérations de reconnaissance de la zone. En janvier 2024, le rover avait parcouru plus de 40 km.

Perseverance fut le premier rover à amener sur Mars l'hélicoptère Ingenuity, qui devint le premier appareil volant à voler sur une autre planète. Il devint également le premier rover à enregistrer une vidéo sur Mars, ainsi que le premier rover à enregistrer le son du vent sur Mars. Il continue d'explorer Mars et de transmettre ses données et images à la Terre.

Rover Perseverance au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie

Rover Perseverance au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie | wikimedia.org

 

Recherche de Mars à l'aide de stations orbitales

Au 21e siècle, l'exploration de Mars continue également à l'aide de stations orbitales qui survolent Mars, prenant des photos, des mesures et des analyses. Ces stations permettent d'obtenir une vue globale et dynamique de Mars, ainsi que de maintenir la communication avec les rovers et les hélicoptères à la surface de la planète. Parmi ces stations, on peut citer :

  • les stations américaines : 2001 Mars Odyssey, Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN);
  • les stations européennes : Mars Express, ExoMars Trace Gas Orbiter;
  • la station indienne : Mars Orbiter Mission;
  • la station émiratie : Emirates Mars Mission;
  • la station chinoise : Tianwen-1.

Elles firent de nombreuses découvertes et réalisèrent des avancées dont nous parlerons brièvement ici.

 

Station orbitale « 2001 Mars Odyssey »

« 2001 Mars Odyssey » fut la première station orbitale américaine à atteindre l'orbite de Mars en 2001. Elle prit plus de 300 000 photos de la surface de Mars, montrant sa topographie, sa minéralogie, son inertie thermique, etc.

La station découvrit des traces d'eau, de glace, d'hydroxyde et de peroxyde d'hydrogène sur Mars. Elle mesura également la radiation, le champ magnétique et le plasma sur Mars.

« 2001 Mars Odyssey » continue de fonctionner en orbite autour de Mars et de transmettre ses données et images à la Terre. Il est estimé qu'elle aura suffisamment de carburant pour fonctionner jusqu'à la fin de 2025.

Station orbitale 2001 Mars Odyssey

Station orbitale « 2001 Mars Odyssey » | wikimedia.org

 

Station orbitale « Mars Reconnaissance Orbiter »

« Mars Reconnaissance Orbiter » est la station orbitale américaine la plus puissante et avancée, qui atteignit l'orbite de Mars en 2006. Elle prit plus de 50 millions de photos de la surface de Mars, révélant ses détails.

Ses instruments d'étude de la surface, de l'atmosphère et du climat martien, ainsi que sa nouvelle technologie de télécommunication, ont ouvert la voie à de futures missions interplanétaires.

Son système de télécommunication transmet plus de données vers la Terre que tous les précédents engins interplanétaires combinés et sert de relais orbital pour d'autres missions d'exploration.

Station orbitale Mars Reconnaissance Orbiter (MRO)

Station orbitale « Mars Reconnaissance Orbiter » | wikimedia.org

 

Station orbitale « Mars Express »

« Mars Express » devint la première station orbitale européenne à atteindre l'orbite de Mars en 2003. Elle prit plus de 10 millions de photos de la surface de Mars, révélant son relief, sa géologie, sa minéralogie, etc.

Elle permit pour la première fois de mesurer simultanément et de cartographier la vapeur d'eau et l'ozone dans l'atmosphère martienne. L'illumination nocturne de l'oxyde nitrique, déjà observée sur Vénus, fut détectée pour la première fois sur Mars. De minuscules particules d'aérosols, remplissant l'atmosphère jusqu'à des hauteurs de 70 à 100 km, furent découvertes. De la glace d'eau fut détectée dans la calotte polaire sud à la fin de l'été martien.

« Mars Express » détecta du méthane dans l'atmosphère martienne, ce qui pourrait indiquer la présence de vie sur la planète (le méthane ne peut pas rester longtemps dans l'atmosphère martienne, il doit donc être réapprovisionné soit par l'activité des micro-organismes, soit par l'activité géologique).

La station orbitale détecta des nuages denses de glace sèche, projetant de l'ombre sur la surface de la planète et influençant même son climat.

Station orbitale Mars Express lors des tests sur Terre

Station orbitale « Mars Express » lors des tests sur Terre | flickr.com

Station orbitale Mars Express dans l'espace

Station orbitale « Mars Express » dans l'espace | wikipedia.org

 

Perspectives de colonisation de Mars

La colonisation de Mars est un objectif à long terme et à grande échelle qui nécessite de grands efforts, ressources et technologies. Coloniser Mars implique non seulement d'envoyer des humains sur Mars, mais aussi d'y établir des bases permanentes, des colonies et une civilisation. La colonisation de Mars repose sur différents motifs, tels que scientifiques, économiques, politiques, culturels, etc. Elle rencontre également de nombreux problèmes et risques, tels que techniques, financiers, juridiques, etc.

Actuellement, la colonisation de Mars est l'un des principaux objectifs de nombreuses nations et organisations qui développent et mettent en œuvre divers plans et projets pour atteindre cet objectif. Parmi ces plans et projets, voici quelques-uns des plus ambitieux.

 

NASA

La NASA est l'agence spatiale américaine qui possède une longue histoire d'exploration et de colonisation de Mars. La NASA a lancé de nombreuses sondes spatiales, rovers et hélicoptères vers Mars, réalisant de nombreuses découvertes et avancées. La NASA développe et prépare également de nouvelles missions vers Mars, qui viseront à approfondir l'étude de la planète, ainsi qu'à préparer l'envoi des premiers humains sur Mars.

La NASA prévoit d'envoyer les premiers astronautes sur Mars dans les années 2030, ainsi que de créer une base permanente sur Mars, qui servira de tremplin pour une colonisation plus étendue de la planète. La NASA collabore également avec d'autres pays et organisations, telles que l'Agence spatiale européenne (ESA), l'Agence spatiale canadienne (CSA), l'Agence spatiale russe (Roscosmos) et d'autres, dans le cadre de coopérations internationales pour l'exploration et la colonisation de Mars.

 

SpaceX

SpaceX est une entreprise spatiale privée américaine qui a de grandes ambitions et des plans pour la colonisation de Mars. SpaceX développe et construit ses propres fusées, vaisseaux spatiaux et satellites, capables de transporter des humains et du fret vers Mars, ainsi que de revenir sur Terre.

SpaceX développe et teste son système de fusée super lourde Starship, qui devrait devenir le principal moyen de coloniser Mars. SpaceX prévoit d'envoyer les premières missions sans équipage vers Mars en 2024, ainsi que les premières missions habitées vers Mars en 2026. La société prévoit également de créer une grande colonie sur Mars, qui comptera des millions d'habitants et sera indépendante de la Terre.

SpaceX collabore avec la NASA et d'autres organisations, telles que l'Agence spatiale japonaise (JAXA), l'Agence spatiale australienne (ASA), dans le cadre d'une coopération commerciale et scientifique pour l'exploration et la colonisation de Mars.