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

stock.adobe.com

Mars est l'une des planètes les plus mystérieuses et les plus attrayantes du système solaire. On l'appelle la planète rouge en raison de sa couleur rouille causée par l'oxyde de fer présent à la surface. Mars est la quatrième planète après le Soleil et la deuxième plus grande après Mercure. Son diamètre est d'environ 6 800 km, soit environ 2 fois moins que celui de la Terre. Mars possède 2 petits satellites – Phobos et Deimos, qui ressemblent aux astéroïdes.

L’humanité s’est toujours intéressée à Mars, car c’est la planète la plus proche de la Terre sur laquelle la vie pourrait potentiellement exister. Mars était connue des civilisations anciennes, qui l'observaient à l'œil nu et lui donnaient différents noms. Au fil du temps, les astronomes ont amélioré leurs instruments et leurs méthodes d'exploration de Mars, découvrant de plus en plus de ses secrets. Dans cet article, nous parlerons de la manière dont s'est déroulée la découverte et l'étude de Mars depuis l'Antiquité jusqu'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 à la suite de la compression de la poussière et du gaz cosmiques autour du Soleil. Ce processus est appelé accrétion et 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, survenue il y a environ 4,1 milliards d'années, a créé l'énorme cratère Borealis, qui occupe près de la moitié de l'hémisphère nord de Mars. Une autre collision, il y a environ 4 milliards d'années, a libéré des matériaux volcaniques qui ont formé la plus haute montagne du système solaire, Olympus Mons. Sa hauteur atteint 22 km, soit 3 fois plus que l'Everest.

 

Origine du nom de la planète Mars

La planète Mars doit son nom au dieu romain de la guerre, car sa couleur rouge était associée au sang et à la bataille. Les anciens Grecs appelaient cette planète Ares, du nom de leur dieu de la guerre. D’autres peuples ont également donné à Mars différents noms liés à sa couleur ou à son caractère. Par exemple, les Égyptiens l'appelaient Ger-desher, qui signifie « rouge », les Babyloniens – Nergal, qui signifie « dieu du feu et de la destruction », les Hindous – Angaraka, qui signifie « fougueux », les Chinois – Huohsin, 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 Galileo Galilei en 1610. Il a utilisé son télescope fait maison, ce qui lui a permis d'agrandir les objets 20 fois. Galilée a remarqué que Mars a des phases, comme la Lune, c'est-à-dire qu'elle change de forme en fonction de sa position par rapport au Soleil et à la Terre.

 

Position orbitale de la planète Mars

La planète Mars est située à une distance d’environ 228 millions de kilomètres du Soleil et a une vitesse orbitale moyenne d’environ 24 km/s. Son orbite est elliptique, donc la distance entre Mars et le Soleil varie tout au long 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 pendant lequel elle fait une révolution autour du Soleil, est égale à 687 jours terrestres, soit près de deux années terrestres.

 

Visibilité de la planète Mars dans le ciel nocturne

La planète Mars est l'un des objets les plus brillants du ciel nocturne. Sa visibilité dépend de sa position par rapport à la Terre et au Soleil. Lorsque Mars se trouve du côté opposé du Soleil, elle atteint son éclat maximum et est appelée Mars d’opposition. A cette époque, il est visible toute la nuit et a une couleur jaune-orange. Lorsque Mars est du même côté que le Soleil, elle est appelée Mars conjointe et est presque invisible car elle fusionne avec la lumière du soleil. A cette époque, il a une couleur rose pâle. L’opposition de Mars se produit environ une fois tous les 26 mois et la conjonction se produit environ une fois tous les 15 mois.

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

stock.adobe.com

 

Exploration de Mars aux XVIIe et XVIIIe siècles

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

Même si Mars était connue des civilisations anciennes, les observations télescopiques de Mars n’ont commencé qu’au XVIIe siècle, lorsque le télescope a été inventé. Avant cela, les astronomes observaient Mars à l’œil nu et enregistraient ses mouvements dans le ciel étoilé. Ils compilèrent des catalogues et des tableaux de la position de Mars, qui furent utilisés pour l'astrologie et le calendrier. Par exemple, les anciens Babyloniens ont observé Mars dès le 17ème siècle avant JC et ont créé le premier modèle mathématique de son mouvement.

Les Grecs de l’Antiquité comme Ptolémée, Aristote et Hipparque ont également étudié Mars et tenté d’expliquer son mouvement rétrograde, c’est-à-dire son apparent mouvement vers l’arrière à travers le ciel étoilé. Ils ont proposé que Mars se déplaçait en petits cercles, appelés épicycles, autour de cercles plus grands, appelés déférents, qui tournaient à leur tour autour de la Terre. Ce modèle, dit géocentrique, domina l'astronomie jusqu'au XVIe siècle.

 

Découvertes de Galilée Galilée

Le premier astronome à utiliser un télescope pour observer Mars fut Galileo Galilei. Il fit sa première observation en 1610 et constata que Mars avait des phases, tout comme la Lune. Il s’agit d’une découverte importante car elle conforte le modèle héliocentrique du système solaire proposé par Nicolas Copernic, dans lequel les planètes tournent autour du Soleil plutôt que de la Terre.

Galilée a également tenté de mesurer la taille et la distance de Mars, mais ses résultats étaient inexacts en raison de la mauvaise qualité de son télescope et de la difficulté de déterminer la parallaxe, c'est-à-dire le déplacement angulaire de la planète lorsqu'elle est observée depuis différents points de la Terre. Galilée a continué à observer Mars jusqu'en 1638, date à laquelle il a perdu la vue.

 

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

Après Galilée, d’autres astronomes ont également utilisé des télescopes pour explorer Mars et ont fait de nouvelles découvertes. Par exemple, l'astronome néerlandais Jan Hevelius a réalisé la première carte détaillée de Mars en 1659, sur laquelle il a délimité les zones sombres et claires de la surface de la planète. Il leur a également donné des noms liés à la géographie de la Terre, comme l'Arabie, la Libye, la Syrie, etc. Il a également mesuré 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 a étudié Mars était l'Italien Giovanni Cassini. Il découvrit en 1666 que Mars avait un axe d'inclinaison d'environ 25 degrés. Cela signifie que Mars a des saisons tout comme la Terre, mais elles sont plus longues en raison de la période orbitale plus longue. Cassini a également déterminé la distance entre Mars et la Terre en utilisant la parallaxe et a obtenu une valeur d'environ 140 millions de kilomètres, soit le double de celle de Galilée.

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

stock.adobe.com

 

L'exploration de Mars au 19ème siècle

Découverte de satellites martiens

L'une des découvertes les plus importantes de l'histoire de l'exploration de Mars a été la découverte de ses deux satellites, Phobos et Deimos. Cette découverte a été 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 a recherché les lunes de Mars après que l'astronome français Camille Flammarion ait suggéré qu'elles pourraient exister. Hall a donné aux lunes le nom des fils de Mars dans la mythologie grecque : Phobos, le dieu de la peur, et Deimos, le dieu de la terreur.

Phobos est le satellite le plus proche de Mars, sa distance de la planète est d'environ 6 000 km et son diamètre est d'environ 22 km. Deimos est plus éloignée de Mars, sa distance de la planète est d'environ 20 000 km et son diamètre est d'environ 12 km. Les deux lunes sont de forme irrégulière et ressemblent à des astéroïdes. Ils tournent autour de Mars plus rapidement que la planète sur son axe, ils se lèvent et se couchent donc dans le ciel deux fois par jour.

 

Détection de canaux sur Mars

Une autre découverte célèbre au XIXe siècle fut la découverte de canaux sur Mars. Cette découverte a été faite par l'astronome italien Giovanni Schiaparelli en 19 lorsqu'il observa Mars lors de son opposition. Schiaparelli a vu de fines lignes à la surface de Mars, qu'il a appelées « canaux » (italien canali), ce qui signifie « sillons » ou « ruisseaux ». Il a suggéré qu’il pourrait s’agir d’écoulements d’eau naturels ou artificiels, indiquant la présence de vie sur la planète.

Schiaparelli a dressé une carte de Mars sur laquelle il a marqué une quarantaine de canaux, en leur donnant des noms associés à la mythologie et à l'histoire, comme Gange, Nil, Pharaon, Eridanus, etc.

Sa découverte a suscité un grand intérêt et une controverse dans le monde scientifique. De nombreux astronomes ont tenté de confirmer ou d'infirmer l'existence de canaux sur Mars, mais tout le monde n'a pas pu les voir en raison de la faible résolution de leurs télescopes ou des interférences atmosphériques.

L'un des partisans les plus célèbres de la théorie du canal était l'astronome américain Percival Lowell, qui fonda en 1894 son propre observatoire en Arizona spécifiquement pour étudier Mars. Il a observé Mars pendant 15 ans et a dessiné plus de 500 canaux, qu'il considérait comme la preuve de l'existence d'une civilisation avancée sur la planète. Il a également écrit plusieurs livres décrivant ses théories et ses fantasmes sur la construction de canaux par les Martiens pour irriguer leurs terres arides. Ses livres sont devenus populaires et ont inspiré de nombreux écrivains de science-fiction tels que H. G. Wells, Ray Bradbury, Arthur C. Clarke et d'autres.

Cependant, au XXe siècle, la théorie des canaux sur Mars a été réfutée par des télescopes et des engins spatiaux plus avancés, 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 la topographie de Mars. En réalité, la surface de Mars ne présente que des reliefs naturels tels que des vallées, des canaux, des crêtes et des volcans, qui peuvent donner l'apparence de structures linéaires à basse résolution.

 

Publication de la première carte de Mars

En 1877, l'année même où Schiaparelli découvrit des canaux sur Mars, la première carte de Mars basée sur des observations télescopiques fut publiée. Cette carte a été dressée par l'astronome français Camille Flammarion, partisan de la théorie des canaux et de la vie sur Mars. Il a utilisé les données obtenues de Schiaparelli et d'autres astronomes et a dessiné une carte montrant l'emplacement des canaux, des mers, des continents et des îles sur Mars. Il leur a également donné des noms liés à la mythologie, à l'histoire et à la littérature, comme l'Atlantide, l'Éden, l'Utopie, l'El Dorado, etc.

Sa carte a été largement diffusée et a influencé l’opinion publique sur Mars. Cependant, sa carte était également inexacte et fantastique, car elle ne prenait pas en compte le relief et le climat réels de la planète. Par exemple, il a représenté sur Mars de grandes étendues d’eau qui n’existent pas et leur a attribué des couleurs qui ne correspondent pas à la réalité. Sa carte fut bientôt réfutée par des cartes plus précises compilées par d'autres astronomes tels qu'Eugene Michel Antoniadi, Edward Emerson Barnard et William Wallace Campbell.

 

Autres découvertes des astronomes

À la fin du XIXe siècle et au début du XXe siècle, les astronomes ont continué à étudier Mars et à faire de nouvelles découvertes. Par exemple, en 19, l’astronome américain William Henry Pickering a découvert que Mars possède une atmosphère composée principalement de dioxyde de carbone. Il a également mesuré la pression atmosphérique sur Mars, qui est d'environ 20 millibars, soit 1892 fois inférieure à celle de la Terre.

En 1909, l'astronome américain Carl Lamont découvre que Mars possède des calottes polaires qui changent de taille en fonction des saisons. Il a suggéré qu'ils étaient constitués de glace et de neige, mais il a été déterminé plus tard qu'ils contenaient également de la neige carbonique, c'est-à-dire du dioxyde de carbone gelé.

En 1911, l'astronome américain Vinello Sleifer a découvert que Mars possède son propre champ magnétique, mais celui-ci est très faible et incapable de protéger la planète du vent solaire.

En 1924, l’astronome américain John Adam Fleming découvre que Mars émet des ondes radio détectables sur Terre. Il a suggéré que cela pourrait être dû à l'activité électrique dans l'atmosphère martienne ou à d'éventuels signaux provenant d'une civilisation martienne. Cependant, il a été découvert plus tard que les ondes radio proviennent du rayonnement thermique de la surface de Mars et ne transportent aucune information.

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

stock.adobe.com

 

L'exploration de Mars au 20ème siècle

Explorer Mars à l'aide d'un spectromètre

Au XXe siècle, les astronomes ont commencé à utiliser de nouvelles méthodes et instruments pour explorer Mars, ce qui leur a permis d’obtenir des informations plus précises et plus 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.

À l’aide d’un spectromètre, les astronomes ont pu déterminer qu’il n’y a pas d’oxygène libre, d’eau ou de matière organique sur Mars, ce qui indique qu’elle est impropre à la vie. Ils ont également pu identifier la présence sur Mars d’éléments comme le fer, le magnésium, l’aluminium, le silicium, le calcium, le sodium, etc.

Les astronomes ont également découvert que Mars possède une couche d’ozone qui absorbe le rayonnement ultraviolet du soleil, mais elle est très fine et inefficace.

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

 

Premières tentatives pour atteindre Mars

Au XXe siècle, non seulement les astronomes, mais aussi les scientifiques, les ingénieurs et les chercheurs se sont intéressés à Mars et ont tenté de l'atteindre à l'aide d'engins spatiaux. Les premières tentatives ont eu lieu dans les années 20, lorsque l'Union soviétique et les États-Unis d'Amérique ont lancé plusieurs sondes interplanétaires censées se rendre sur Mars et y prendre des photographies, des mesures et des analyses. Cependant, la plupart de ces missions se sont soldées par des échecs en raison de divers problèmes techniques tels que pannes, perte de communication, écart de cap, etc.

Par exemple, sur les 10 stations interplanétaires soviétiques lancées entre 1960 et 1964, une seule, Mars-1, a pu emprunter la trajectoire de vol vers Mars, mais a perdu le contact avec la Terre à une distance de 106 millions de kilomètres de la planète.

Sur les 7 sondes interplanétaires américaines lancées entre 1964 et 1969, seules deux, Mariner 4 et Mariner 6, ont pu atteindre Mars et en prendre des photos, mais elles étaient de mauvaise qualité et ne fournissaient pas beaucoup d'informations sur la planète.

Station interplanétaire américaine Mariner 4

Station interplanétaire américaine Mariner 4 | wikipedia.org

 

Première mission réussie sur Mars

La première mission réussie vers Mars fut la station interplanétaire américaine Mariner 7, lancée le 27 mars 1969 et atteignant Mars le 5 août 1969. Elle a pris 126 images de la surface de Mars, montrant ses cratères, crêtes, vallées et calottes polaires. La température, la pression, la densité et la composition de l'atmosphère martienne ont également été mesurées, et la présence de vapeur d'eau et de dioxyde de carbone y a été découverte.

Cette mission a déterminé la masse, le rayon et la gravité de Mars, ainsi que son champ magnétique et ses émissions radio. Ses données ont contribué à clarifier les connaissances sur Mars et à réfuter certains mythes et fantasmes sur la planète. Par exemple, elle a montré qu’il n’y a pas de canaux, de mers, de végétation ou de créatures vivantes sur Mars, mais seulement un désert sec, froid et sans vie. Elle a également montré que Mars n’est pas comme la Terre, mais plutôt comme la Lune, car elle possède de nombreux cratères de météorites et ne possède pas de champ magnétique global.

La mission Mariner 7 a constitué une étape majeure dans l’exploration de Mars et a ouvert la voie à des missions plus complexes et plus avancées à l’avenir.

Station interplanétaire américaine Mariner 7

Station interplanétaire américaine Mariner 7 | wikipedia.org

 

Exploration de Mars à l'aide de stations interplanétaires automatiques

Les années 1970 ont marqué le début d’une nouvelle ère dans l’exploration de Mars, avec le lancement des premières sondes interplanétaires automatisées qui ont non seulement survolé Mars, mais sont également entrées sur son orbite et ont atterri à sa surface. Ces stations ont permis d'obtenir des images de Mars plus détaillées et de meilleure qualité, ainsi que de mener diverses expériences et recherches scientifiques.

Parmi ces stations figuraient les soviétiques Mars-2, Mars-3, Mars-5, Mars-6 et Mars-7, les américains Mariner 9, Viking 1, Viking 2, etc. Ils ont fait de nombreuses découvertes et réalisations, dont nous parlerons plus tard.

 

Stations soviétiques Mars-2 et Mars-3

Mars 2 et Mars 3 sont devenues les premières stations à atteindre l'orbite de Mars en 1971. Ils ont pris plus de 60 images de la surface de Mars, montrant sa topographie, sa géologie, son climat et son atmosphère. Ils ont également lancé des atterrisseurs, qui sont devenus les premiers objets à atteindre la surface de Mars.

Cependant, Mars 2 a perdu le contact à l'atterrissage et s'est écrasé, et Mars 3 n'a passé que 20 secondes à la surface de Mars avant de perdre le contact. Ils n’ont pu transmettre aucune donnée depuis la surface de Mars, à l’exception d’une image floue.

Station interplanétaire automatique soviétique Mars-3

Station interplanétaire automatique soviétique Mars-3 | wikimedia.org

 

Station interplanétaire automatique américaine Mariner 9

Mariner 9 est devenue la première sonde américaine à atteindre l'orbite de Mars en 1971. Il a pris plus de 7 000 images de la surface de Mars, montrant sa diversité et sa complexité.

Ses images montrent d'immenses formations volcaniques (comme Olympus Mons, le plus grand volcan découvert dans le système solaire) et des canyons (dont Valles Marineris, un système de canyons géants de plus de 4 000 kilomètres de long, du nom des réalisations scientifiques de cette station interplanétaire). Les images montrent également des lits de rivières asséchés, des cratères, des signes d'érosion éolienne et hydrique et le déplacement de couches, des fronts météorologiques, du brouillard et bien d'autres détails intéressants.

Mariner 9 a également étudié l'atmosphère de Mars, sa composition, sa température, sa pression, ses nuages, ses tempêtes de poussière, etc. Il a été découvert que Mars possède deux types de calottes polaires : permanente, constituée de neige carbonique, et saisonnière, constituée de glace d'eau et neige.

Station interplanétaire automatique américaine Mariner 9

Station interplanétaire automatique américaine Mariner 9 | wikimedia.org

 

Programme viking

Ce programme spatial comprenait le lancement de deux vaisseaux spatiaux américains identiques, Viking 1 et Viking 2. Ils devinrent les stations spatiales les plus performantes et les plus avancées, atteignant l'orbite et la surface de Mars en 1976. Ils ont pris plus de 50 000 images de la surface de Mars, montrant ses motifs et ses couleurs détaillés. Ils ont été les premiers à transmettre des photographies couleur de haute qualité de la surface de Mars. Ils montrent une zone désertique au sol rougeâtre, parsemé de pierres. Le ciel était rose à cause de la lumière dispersée par les particules de poussière rouges dans l'atmosphère.

Viking 1 et Viking 2 ont également lancé des atterrisseurs, qui sont devenus les premiers objets à atterrir avec succès sur la surface de Mars et à y opérer pendant plusieurs années. Ils ont transmis plus de 1 400 images de la surface de Mars montrant son paysage, sa végétation, la météo et bien plus encore.

Ces appareils ont mené plusieurs expériences scientifiques, notamment la recherche de vie sur Mars. Ils ont mesuré la chimie du sol, de l'air et de l'eau sur Mars, et ont également détecté la présence de molécules organiques, mais n'ont trouvé aucun signe d'organismes vivants. L'activité sismique, le champ magnétique, le rayonnement, etc. Ont été étudiés.

Viking 1 et Viking 2 ont considérablement élargi les connaissances sur Mars et stimulé une exploration plus approfondie de la planète.

L'astronome américain Carl Sagan devant le modèle de l'atterrisseur Viking

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

 

L'exploration de Mars au 21ème siècle

Exploration de Mars à l'aide de rovers

À la fin du 20e siècle et au début du 21e siècle, l'exploration de Mars a atteint 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 perceuses, des microscopes, etc. Ils pouvaient également communiquer avec la Terre et transmettre leurs données et images.

Parmi ces rovers figuraient les American Spirit, Opportunity, Curiosity, Perseverance, etc. Ils ont fait de nombreuses découvertes et réalisations, dont nous parlerons brièvement maintenant.

 

Esprit et opportunité des rovers martiens

Spirit et Opportunity sont devenus les premiers rovers américains à atteindre la surface de Mars en 2004. Ils se sont posés à différents endroits de Mars et les ont explorés pendant plusieurs années. Ils ont pris plus de 300 000 images de la surface de Mars, montrant la diversité de ses paysages.

Les rovers ont découvert des traces d'eau, de minéraux, de météorites, d'activité volcanique… sur Mars. Ils ont étudié le climat, la météo, le champ magnétique et le rayonnement de Mars. Ils ont également collecté et analysé des échantillons de sol et de roches sur Mars et réalisé plusieurs expériences scientifiques.

Spirit et Opportunity sont le même modèle de rovers martiens. Ils ont duré beaucoup plus longtemps que prévu, grâce aux vents naturels sur Mars nettoyant les panneaux solaires. Ces rovers ont considérablement accru les connaissances sur Mars et sont devenus les rovers les plus anciens et les plus performants de l’histoire.

Le 1er mai 2009, le rover Spirit s'est retrouvé coincé dans une dune de sable. Ce n'était pas la première situation de ce type avec les rovers, et au cours des huit mois suivants, des travaux ont été menés pour le libérer. Le 26 janvier 2010, la NASA a annoncé que le lancement du rover avait été entravé par son emplacement sur un sol meuble. Jusqu'au 22 mars 2010, le rover a continué à être utilisé comme plate-forme stationnaire, après quoi la communication avec lui a cessé. Le 24 mai 2011, la NASA a annoncé que les efforts visant à rétablir le contact avec le rover avaient échoué et que celle-ci restait silencieuse. La cérémonie d'adieu du rover Spirit a eu lieu au siège de la NASA et a été retransmise sur NASA TV. Spirit a travaillé sur Mars pendant 6 ans et 2 mois, soit 21,6 fois plus longtemps que prévu.

Le rover Opportunity a parcouru plus de 45 kilomètres pendant son séjour sur Mars, recevant pendant tout ce temps de l'énergie uniquement de panneaux solaires. Le 12 juin 2018, le rover est passé en mode veille en raison d'une longue et puissante tempête de poussière qui a empêché la lumière d'atteindre les panneaux solaires. Depuis, il n'a plus eu de contact. Le 13 février 2019, la NASA a officiellement annoncé la fin de la mission du rover. Opportunity a fonctionné sur Mars pendant 14 ans et 8 mois, dépassant 55 fois sa durée de vie prévue.

Rover sur Mars Esprit ou Opportunité

Mars rover Esprit ou Opportunité | wikimedia.org

 

Rover de curiosité

Curiosity est devenu le rover américain le plus grand et le plus complexe à atteindre la surface de Mars en 2012. Il a atterri dans le cratère Gale et l'explore toujours. Il a pris plus de 500 000 images de la surface de Mars, révélant ainsi ses motifs et ses couleurs détaillés.

Curiosity est un laboratoire de chimie autonome plusieurs fois plus grand et plus lourd que les précédents rovers martiens. Il a découvert des traces de molécules organiques sur Mars qui pourraient être liées à l'origine de la vie. Il a également mesuré la composition chimique, la température, la pression, l'humidité et d'autres paramètres de l'atmosphère martienne. Il a étudié la géologie, la géochimie, la minéralogie, l'hydrologie, etc. Le rover a collecté et analysé des échantillons de sol et de roches sur Mars et a également réalisé plusieurs expériences scientifiques.

Curiosity est devenu 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

Comparaison des modèles de tous les rovers martiens à succès : Sojourner, Spirit/Opportunity, Curiosity

Comparaison des modèles de tous les rovers martiens à succès : Sojourner (le plus petit), Spirit/Opportunity (moyen), Curiosity (le plus grand) | wikimedia.org

 

Rover de persévérance

Perseverance est devenu le rover américain le plus récent et le plus avancé à atteindre la surface de Mars en 2021. Il a atterri dans le cratère Jezero et l'explore actuellement. Il prit de nombreuses photographies de la surface de Mars et mena des opérations de reconnaissance. En janvier 2024, le rover avait parcouru plus de 40 km.

Perseverance est devenu le premier rover à amener l'hélicoptère Ingenuity sur Mars, qui est devenu le premier avion à voler sur une autre planète. Il est également devenu le premier rover à réaliser des enregistrements vidéo sur Mars, ainsi que le premier rover à réaliser un enregistrement audio des vents sur Mars. Il continue d’explorer Mars et de transmettre ses données et images à la Terre.

Le rover Perseverance au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie

Le rover Perseverance Mars au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie | wikimedia.org

 

Exploration de Mars à l'aide de stations orbitales

Au XXIe siècle, l’exploration de Mars se poursuit également avec l’aide de stations orbitales qui survolent Mars et en prennent des photos, des mesures et des analyses. Ces stations permettent d'obtenir une image globale et dynamique de Mars, ainsi que de maintenir la communication avec les rovers et hélicoptères à la surface de la planète. Parmi ces stations figurent les suivantes :

  • Américain : 2001 Mars Odyssey, Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) ;
  • Européen : Mars Express, ExoMars Trace Gas Orbiter ;
  • Indien : mission Mars Orbiter ;
  • Émiratis : Mission des Émirats sur Mars ;
  • Chinois : Tianwen-1.

Ils ont fait de nombreuses découvertes et réalisations, et nous allons maintenant parler brièvement de certaines d'entre elles.

 

Station orbitale "2001 Mars Odyssée"

La Mars Odyssey de 2001 est devenue la première station orbitale américaine à atteindre l'orbite de Mars en 2001. Il a pris plus de 300 000 images de la surface de Mars, montrant sa topographie, sa minéralogie, son inertie thermique, etc.

La station a découvert des traces d'eau, de glace, d'hydroxyle et de peroxyde d'hydrogène sur Mars. Elle a également mesuré le rayonnement, le champ magnétique et le plasma sur Mars.

2001 Mars Odyssey continue de orbiter autour de Mars et de transmettre ses données et images à la Terre. On estime qu’il disposera de suffisamment de carburant pour fonctionner jusqu’à fin 2025.

Station orbitale 2001 Mars Odyssée

Station orbitale "2001 Mars Odyssée" | wikimedia.org

 

Station orbitale "Mars Reconnaissance Orbiter"

Le Mars Reconnaissance Orbiter est devenu l’orbiteur américain le plus puissant et le plus avancé à atteindre l’orbite de Mars en 2006. Il a pris plus de 50 millions d’images de la surface de Mars, qui en ont montré une image détaillée. Cet orbiteur contient une gamme d'instruments scientifiques tels que des caméras, des spectromètres, des radars, qui servent à analyser le terrain, la stratigraphie, les minéraux et la glace de Mars.

Les recherches sur la météo et la surface de Mars, la recherche de sites d'atterrissage possibles et le nouveau système de télécommunications de la station ouvrent la voie aux futurs engins spatiaux.

Le système de télécommunications Mars Reconnaissance Orbiter transmet plus de données à la Terre que toutes les sondes interplanétaires précédentes réunies et peut servir de puissant relais orbital pour d’autres programmes de recherche.

Orbiteur de reconnaissance de Mars (MRO)

Station orbitale "Mars Reconnaissance Orbiter" | wikimedia.org

 

Station orbitale "Mars Express"

Mars Express est devenue la première station orbitale européenne à atteindre l'orbite de Mars en 2003. Il a pris plus de 10 millions de photographies de la surface de Mars, montrant sa topographie, sa géologie, sa minéralogie, etc.

Avec son aide, pour la première fois, les cartes de teneur et de répartition de la vapeur d'eau et de l'ozone dans l'atmosphère ont été mesurées simultanément. La lueur nocturne du monoxyde d'azote, connue sur Vénus mais jamais observée sur Mars, a été détectée. De minuscules particules d'aérosol ont été découvertes et remplissent l'atmosphère de la planète jusqu'à des altitudes de 70 à 100 km. De la glace d'eau a été découverte pour la première fois dans la calotte polaire sud à la fin de l'été martien.

Mars Express a découvert du méthane dans l'atmosphère de Mars, ce qui peut indiquer la présence de vie sur la planète (le méthane ne peut pas rester longtemps dans l'atmosphère martienne, par conséquent, ses réserves sont reconstituées soit grâce à l'activité de micro-organismes, soit comme résultat de l'activité géologique).

La station orbitale a découvert des nuages ​​denses de neige carbonique qui projettent une ombre sur la surface de la planète et affectent même son climat.

Station orbitale Mars Express lors de tests sur Terre

Station orbitale "Mars Express" lors d'essais sur Terre | flickr.com

Station orbitale Mars Express dans l'espace

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

 

Perspectives pour l'exploration de Mars

L’exploration de Mars est une tâche à long terme et à grande échelle qui nécessite beaucoup d’efforts, de ressources et de technologie. L’exploration de Mars implique non seulement d’envoyer des personnes sur Mars, mais également de créer des bases permanentes, des colonies et une civilisation sur cette planète. L'exploration de Mars a différents motifs, tels que scientifiques, économiques, politiques, culturels, etc. L'exploration de Mars est également confrontée à divers problèmes et risques, tels que techniques, financiers, juridiques, etc.

Actuellement, l'exploration de Mars est l'un des principaux buts et objectifs de nombreux pays et organisations qui développent et mettent en œuvre divers plans et projets visant à atteindre cet objectif. Parmi ces plans et projets, les suivants sont les plus ambitieux.

 

NASA

La NASA est une agence spatiale américaine qui a une longue histoire d'exploration et d'exploration de Mars. La NASA a lancé de nombreux vaisseaux spatiaux, rovers et hélicoptères sur Mars, qui ont permis de nombreuses découvertes et réalisations. 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 premières personnes 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 exploration plus approfondie de la planète. La NASA collabore également avec d'autres pays et organisations, tels que l'Agence spatiale européenne (ESA), l'Agence spatiale canadienne (ASC), l'Agence spatiale russe (Roscosmos) et d'autres, dans le cadre de la coopération internationale sur l'exploration et le développement de Mars.

 

SpaceX

SpaceX est une société spatiale privée américaine qui a de grandes ambitions et envisage d’explorer Mars. SpaceX conçoit et construit ses propres fusées, vaisseaux spatiaux et satellites capables de transporter des personnes et des marchandises vers Mars et vers la Terre.

SpaceX développe et teste son système de fusée super-lourde Starship, qui devrait devenir le principal véhicule d'exploration de Mars. SpaceX prévoit d'envoyer les premières missions sans pilote sur Mars en 2024 et les premières missions avec équipage sur Mars en 2026. L’entreprise envisage également de créer une grande colonie sur Mars, qui comptera des millions d’habitants et qui sera indépendante de la Terre.

SpaceX collabore avec la NASA et d'autres organisations telles que l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale (JAXA) et l'Agence spatiale australienne (ASA) sur des collaborations commerciales et scientifiques pour explorer et développer Mars.