Mars : à la recherche de traces de vie passée sur la planète rouge
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Les robots envoyés sur Mars – comme Spirit, Opportunity et Curiosity – sont comme les yeux et les mains des scientifiques. Avec leurs outils et instruments miniaturisés, ils analysent sur place des centaines d'échantillons de roches et de sols, après quoi ils transmettent les données vers la Terre.
L'astromobile de la mission Mars de la NASA (en anglais seulement), nommée Perseverance, est dotée d'une foreuse pour prélever des échantillons à des endroits précis déterminés par des spécialistes. Pour la première fois sur la planète rouge, de petits échantillons seront scellés et stockés pour un éventuel retour sur Terre.
Perseverance est dans le cratère Jezero, un peu au nord de l'équateur martien, où se trouvent plusieurs types de roches, ce qui aidera les scientifiques à atteindre les objectifs de la mission. Les échantillons prélevés par Perseverance pourraient être récupérés et rapportés sur Terre dans le cadre de futures missions. Il serait donc possible pour les scientifiques de les analyser avec toute la panoplie d'instruments à leur disposition. La mission Mars permet de répondre à la question fondamentale de savoir s'il y a de la vie sur Mars.
Selon ce qui est prévu actuellement, la campagne de retour d'échantillons martiens se déroulerait en plusieurs phases.
- Sélection et collecte des échantillons : L'équipe sélectionne les échantillons à collecter par l'astromobile. Les échantillons collectés sont soit laissés à un endroit précis déterminé, soit prélevés.
- Transfert et récupération des échantillons : Perseverance est le principal moyen de transport des échantillons vers l'atterrisseur de récupération d'échantillons (SRL), où se trouve le véhicule d'ascension pour quitter Mars (MAV).
- Ascension : Le MAV décolle et transporte les tubes scellés d'échantillons jusqu'en orbite martienne.
- Rendez-vous en orbite martienne : Le MAV arrive à l'orbiteur de retour sur Terre (ERO), qui récupère le contenant des échantillons en vue du retour sur Terre.
- Retour des échantillons : Les échantillons pourraient arriver sur Terre dès .
Vue d'artiste de l'astromobile Perseverance de la mission Mars sur la surface accidentée de la planète rouge. Perseverance cherche des preuves d'un environnement très différent de celui d'aujourd'hui, notamment des traces d'anciens cours d'eau. (Source : NASA/JPL-Caltech.)
Objectifs
Les objectifs de la mission Mars sont les suivants :
- déterminer si Mars a déjà eu des conditions favorables à la vie;
- rechercher des traces de vie microbienne passée;
- en savoir plus sur la géologie et le climat actuels de Mars;
- se préparer à l'exploration habitée.
Les scientifiques apprennent aussi à connaitre Mars grâce aux météorites martiennes, des débris de la planète rouge qui se sont rendus jusqu'ici après leur éjection lors de collisions cosmiques.
Toutefois, ces fragments ont résisté à la rentrée dans l'atmosphère terrestre. Ils sont donc faits d'une matière solide qui n'est pas représentative de tous les types de roches sur Mars. En fait, les scientifiques croient que les preuves de vie passée sur Mars pourraient se trouver enfouies dans des roches dont la composition est différente de celle de ces météorites.
Les scientifiques se serviront de l'astromobile Perseverance pour analyser des roches. Ils ouvrent ainsi la voie à une nouvelle compréhension de notre planète voisine.
Cette vue prise par l'instrument Mastcam-Z de l'astromobile Perseverance montre le vestige d'un dépôt de sédiments qui était un delta. Selon les scientifiques, ce delta – la zone rocheuse brune surélevée – est ce qui reste de la confluence d'une ancienne rivière et d'un lac dans le cratère Jezero de Mars. (Source : NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS.)
Le rôle du Canada dans la mission
Pr Chris Herd, Département des sciences de la Terre et de l'atmosphère, Université de l'Alberta. (Source : Faculté des sciences, Université de l'Alberta.)
Mariek Schmidt, professeure agrégée, Département des sciences de la Terre, Université Brock. (Source : Brian Scott.)
Richard Léveillé, professeur adjoint, Département des sciences de la Terre et des planètes, Université McGill. (Source : R. Léveillé.)
Ed Cloutis, professeur de géographie, directeur du Centre d'exploration planétaire et terrestre de l'Université de Winnipeg. (Source : Université de Winnipeg.)
Kim Tait, titulaire de la chaire dotée Teck en minéralogie, Musée royal de l'Ontario; professeure, Université de Toronto. (Source : Saty + Pratha.)
L'Agence spatiale canadienne soutient financièrement des organisations canadiennes pour que cinq scientifiques puissent participer à la mission Mars .
- Le Pr Chris Herd du Département des sciences de la Terre et de l'atmosphère de l'Université de l'Alberta travaille comme scientifique participant dans l'équipe des échantillons. Il a été sélectionné par la NASA comme l'un des 10 experts chargés d'accroitre la valeur scientifique des échantillons prélevés lors de la mission. Il est aussi l'un des deux représentants des scientifiques chargés de l'échantillon au sein du groupe scientifique de la mission. À ce titre, il fait donc partie de l'équipe chargée de prendre les décisions opérationnelles et scientifiques sur la mission. L'expertise du Pr Herd dans l'analyse des roches ignées et des météorites martiennes est mise à contribution pour sélectionner les échantillons les plus susceptibles de fournir des informations essentielles sur l'histoire géologique de Mars.
- Mariek Schmidt, professeure agrégée au Département des sciences de la Terre de l'Université Brock, est scientifique participante dans la mission. Elle utilise les données recueillies par l'instrument PIXL de l'astromobile, conçu pour déterminer, avec des mesures microscopiques, la composition élémentaire des roches et du sol martiens. Son travail porte principalement sur la poussière à la surface des roches et sur l'effet de la présence de poussière sur les mesures des éléments chimiques prises par PIXL et d'autres instruments semblables. Mme Schmidt utilise également les données de PIXL pour interpréter l'histoire géologique des roches se trouvant sur la trajectoire de l'astromobile Perseverance.
- Richard Léveillé, professeur adjoint au Département des sciences de la Terre et des planètes de l'Université McGill, est cochercheur de l'instrument SuperCam. Cet imageur situé au bout du mât de l'astromobile examine les roches et les sols à la recherche de minéraux et de matières organiques. Ses analyses portent sur de minuscules échantillons qui peuvent se trouver jusqu'à sept mètres de distance. M. Léveillé se sert des données recueillies par l'imageur SuperCam pour cartographier les niveaux d'azote piégé dans la roche martienne – un indice essentiel de l'habitabilité antérieure de Mars.
- Ed Cloutis, professeur de géographie et directeur du Centre d'exploration planétaire et terrestre de l'Université de Winnipeg, est cochercheur de l'instrument Mastcam-Z, un système de caméras qui sont les « yeux » de l'astromobile Perseverance. Le Mastcam-Z permet de prendre des images en très gros plan, à 360° et en trois dimensions qui révèlent beaucoup de détails de la surface de Mars. Le Pr Cloutis et son équipe se servent des images prises avec le Mastcam-Z dans le cadre d'analyses des données collectées par l'astromobile.
- Kim Tait est titulaire de la chaire dotée Teck en minéralogie du Musée royal de l'Ontario et professeure à l'Université de Toronto. Elle a été sélectionnée par la NASA pour faire partie du groupe scientifique de la campagne de retour d'échantillons martiens. En tant que spécialiste en recherche géologique et météoritique, elle fait partie des 16 éminents scientifiques qui prennent des décisions stratégiques sur la planification et l'exécution d'une campagne de retour d'échantillons martiens. Cette campagne consiste à réaliser plusieurs missions pour rapporter sur Terre les échantillons prélevés par Perseverance en vue de leur analyse approfondie.
Les roches ignées sont l'un des trois principaux types de roches (avec les roches sédimentaires et les roches métamorphiques). Elles se forment quand le magma (roche fondue) se refroidit et se cristallise. Leur composition peut être très variée, selon le type de magma dont elles proviennent, et leur apparence peut différer en fonction des conditions de refroidissement.
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