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25 february 2012 | La Revue POLYTECHNIQUE 02/2012 | Space

L’astromobile envoyée sur Mars découvre des traces d’eau

Au bout de bientôt huit ans passés sur Mars, le robot Opportunity a découvert des traces de présence d’eau sur la planète rouge. D’après la NASA, le véhicule a découvert, fin 2011, des veines particulièrement claires d’un minéral – il s’agit apparemment de gypse – s’étant formé dans un courant d’eau.
Pour les scientifiques, les couches de gypse découvertes par Opportunity sur Mars représentent une véritable sensation. Ils sont sûrs que cette découverte donne la preuve irréfutable de la présence d’eau à cet endroit. Au cours de son passage dans la très solitaire plaine Meridiani, l’astromobile est tombé, tout à fait par hasard, sur ces bandes claires visibles dans le sous-sol (cf. fig. 1). Une analyse du minéral trouvé doit aider à mieux comprendre l’histoire de Mars. Il y a des milliards d’années, l’atmosphère de la planète Mars était bien plus dense et l’eau ne manquait apparemment pas à sa surface. Aujourd’hui l’atmosphère est tellement ténue, qu’il est impossible à l’eau d’exister sous forme liquide.
 
Figure 1: Prise de vue du homestakeeffectuée à l’aide de différents filtres par la caméra panoramique dont est équipé Opportunity. (Photo: NASA, JPL-Caltech.)
 

Les couches se sont formées exactement là où elles viennent d’être trouvées. A cet endroit, l’eau s’est infiltrée par des fissures formées dans le sous-sol. Le calcium présent dans les roches volcaniques s’est décroché et a été ensuite emporté par l’eau. Une réaction entre le calcium et le soufre présent, soit dans la roche elle-même, soit dans des gaz volcaniques, s’est alors produite. L’une des couches étudiées au bord du cratère Endeavour est longue de 50 cm et large de 2 cm. Le véhicule Opportunity (cf. fig. 2) n’avait encore jamais rien rencontré de semblable à ces couches de gypse appelées «homestake» par les scientifiques.
D’après le chef de la mission, Steve Squyres de l’Université Cornell à Ithaca, cette roche est assez courante sur la Terre, mais sa découverte sur Mars relève quasiment du miracle. Il va sans dire que tous les géologues en sautent de joie. «Cette découverte fait sans aucun doute la preuve qu’à cet endroit, de l’eau s’est infiltrée par des fissures et a atteint le sous-sol.»
 
Figure 2: L’astromobile Rover Opportunity. (Photo: NASA/JPL-Caltech.)
 
En route sur Mars depuis huit ans avec des moteurs maxon
En janvier 2012, Opportunity fête ses huit ans sur la planète rouge. A l’origine, la mission ne devait durer que 90 jours. Depuis le 25 janvier 2004 le véhicule arpente Mars pour le compte de la NASA. Il a, depuis cette date, parcouru 35 km en prenant quelques 162’400 clichés de la surface et de l’atmosphère de la planète, qu’il a ensuite transmis au centre de contrôle de Pasadena, en Californie.
Ce sont des moteurs maxon motor qui font en sorte que le rover se déplace en toute sécurité sur le sol de Mars. Opportunity comporte en tout 39 moteurs DC, qui remplissent leur rôle inlassablement, et ce depuis huit ans. Des entraînements de précision sont utilisés pour actionner le bras robotisé, la perceuse, la commande de la caméra, le mécanisme de commande, ainsi que pour les six roues permettant au véhicule de 180 kg, de 1,60 m de long et de 1,50 m de haut, de se déplacer sur la surface de la planète rouge.
 
Figure 3: les moteurs DC RE 25 et RE 20 de maxon motor.
 

Les moteurs utilisés sont des produits standard de diamètres de 20 et 25 mm (cf. fig. 3), fournissant un rendement de plus de 90 %. Seules quelques modifications ont été nécessaires pour adapter les moteurs aux conditions difficiles régnant sur Mars. En effet, les températures peuvent y varier entre -120 et 25 °C. De plus, les moteurs devaient pouvoir être en mesure de supporter le voyage jusqu’à Mars. L’atmosphère très spéciale, constituée à grande majorité de dioxyde de carbone, représente également un défi particulier pour ces moteurs de haute précision.
A la base, la NASA avait envoyé deux astromobiles sur Mars. Cependant, plus aucun contact n’a pu être établi avec Spirit, le jumeau d’Opportunity, depuis Mars 2010. Mais son successeur est déjà en route: le MSL (Mars Science Laboratory) «Curiosity», lancé en novembre dernier, devrait atterrir sur Mars en août 2012.