Exploration de Mars

Les observations depuis la Terre, notamment par l'astronome Giovanni Schiaparelli, qui distingua à sa surface des structures rectilignes qu'il désigna comme « chenaux ». « Canali » en italien, qui sera ensuite traduit par « canaux ». Certains astronomes comme Percival Lowell, interpretaient ces formations rectilignes comme des canaux d'irrigation artificiels construits par une civilisation de la Planète rouge. On pensait qu'il s'y trouvait de l'eau liquide en surface et que des formes de vie similaires à celles existant sur Terre pouvaient s'y être développées.

MARINER 3 L'exploration de Mars commence avec Mariner 3 en 1964 , mais cette mission fut un échec. Lors du lancement un défaut de conception fit que la coiffe surmontant la sonde ne se sépara pas comme prévu. Les panneaux solaires ne pouvant se déployer ni recevoir de lumière, la sonde tourna sur ses batteries jusqu'à épuisement, elle est toujours actuellement en orbite héliocentrique et toujours surmonté de sa coiffe.

MARINER 4 le 4 juillet 1965 , survola la planète et prit 22 clichés, premières images de Mars, qui permirent de découvrir une surface cratérisée rappelant celle de la Lune, l'analyse des données montrerons une planète dépourvue de champ magnétique global et une atmosphère ténue.

MARINER 6 lancée le 24 Février 1969, etait en fait une mission double Avec MARINER 7. Première mission de deux sondes, la deuxième sonde qui devait être lancée plusieurs semaines aprés la première, pouvant profiter des résultats récoltés. Elle réussi à prendre 75 photos Lors de son survole.

MARINER 7 seconde sonde de l'ensemble MARINER 6 et 7, lancée le 27 Mars 1969. La sonde subit une avarie environ une semaine avant son survol de Mars. Une de ses batteries explosa, déviant la sonde de sa trajectoire à cause d'une fuite de gaz, coupant son antenne haut gain. Elle put être remise en fonction et la trajectoire corrigée. Arrivee à destination en Août La mission fut un succès, offrant plus de données scientifiques que sa jumelle envoyant 126 vues de la surface de la planète.

La NASA renvoya ensuite une double mission avec les sondes MARINER 8 et MARINER 9.

MARINER 8 décolla Le 9 Mai 1971, mais un problème technique sur sa fusée Atlas-Centaure fit qu'elle retomba dans l'atmosphére quelques minutes après le décollage. Elle termina sa chute dans l'océan pacifique.

MARINER 9 a été lancée le 30 mai 1971 et a atteint la planète le 14 novembre de la même année. Elle devint le premier véhicule spacial à se mettre en orbite autour d'une autre planète que la Terre.

MARINER 9 réussit à envoyer des photos de la surface de Mars, d'une résolution atteignant 1 kilomètre, elle découvrit des éléments marquants, Olympus Mons, le plus grand volcan du système solaire, et l'énorme canyon Vallés Marineris.

MARS 2, est une sonde lancée le 19 mai 1971 par l'URSS vers la planète Mars, La mission était constituée d'un orbiteur et d'un atterrisseur.  

L'orbiteur récolta une quantité importante de données de Décembre 1971 à Aout 1972. Il effectua 362 orbites autour de la planète. Elle découvrit des montagnes de 22 km de haut, de l'hydrogène et de l'oxygène dans la haute atmosphère, des températures de surface allant de −110 °C à +13 °C, une pression de surface de 5,5 à 6 mbar, des concentrations de vapeur d'eau 5 000 fois inférieures à celle de la Terre, des tempêtes de poussières s'élevant jusqu'à 7 km et une ionosphère de 80 à 110 km d'altitude.

L'aterrisseur est considéré comme le premier objet d'origine humaine a "atterrir" à la surface de Mars, bien qu'il s'écrasa suite à une défaillance du système de descente. Il était équipé de nombreux instruments incluant la recherche de vie organique, d'un spectromètre, de caméras à 360° et d'un mini véhicule 4x4 télécommandé par un ombilical de 15 m.

MARS 3, est une sonde soviétique lancée le 28 mai 1971, jumelle de Mars 2. La mission comporte un orbiteur et un atterriseur destinés à explorer la planète.

L'orbiteur libère l'atterrisseur, le 2 décembre 1971, celui-ci arrive intact sur le sol martien près de Sirenum Fossae, mais 20 secondes après le début de la transmission de la première image prise par les caméras, le systeme tombe en panne.. Une image partielle, réalisée dans des conditions de très faible luminosité est le seul résultat qu'a pu transmettre l'atterrisseur.

VIKING 1 est le deuxième vaisseau interplanétaire à se poser sur Mars. Lancé le 20 Août 1975 de Cap Canaveral,par une fusée Titan III équipée d'un étage Centaur. Il arriva près de Mars le 19 juin 1976, Pendant le premier mois, Viking 1 fut utilisé exclusivement pour rechercher un site d'atterrissage sûr pour le module d'atterrissage de Viking 1.

Le module d'atterrissage fut séparé de l'orbiteur le 20 juillet à 8 h 51. Dès que le module atterrit sur Mars, l'orbiteur entama une campagne de prises de vue systématiques de la surface martienne. Le 25 juillet 1976, au cours de sa 35^e orbite, l'orbiteur Viking 1 survole Mars  autour de 41° de latitude nord. C'est lors de cetten "campagne" a la 35ème orbite, qu'est pris le fameux cliché du site Cydonia Mensae dit le « Visage de Mars ».

VIKING 2 lancée le 9 septembre 1975 est la seconde mission du programme Viking. Elle etait composé d'un orbiteur et d'un atterrisseur, très proche de ceux utilisés pour Viking 1.

Après un voyage de 333 jours vers Mars, la partie orbitale de la sonde commença à transmettre des images de la planète.

L'orbiteur fonctionna jusqu'au 25 juillet 1978, fournissant près de 16 000 images de la planète, prises au cours de 706 révolutions.

L'atterrisseur Viking 2 resta opérationnel pendant 1281 jours martiens, il fut désactivé le 11 avril 1980, lorsque ses batteries tombèrent en panne. 

MARS OBSERVER, est une mission lancée le 25 septembre 1992. Le contact avec la sonde fut perdu le 21 août 1993, durant le transit entre la Terre et Mars, trois jours avant l'insertion en orbite martienne pour une raison en partie indéterminée du fait de l'absence de données télémétriques.

L'objectif de la mission était l'étude de la surface, le champ magnétique, l'atmosphère et le climat de Mars.

MARS GLOBAL SURVEYOR lancée le 7 novembre 1996, est une mission de la NASA. Elle comprend un orbiteur dont La mission était l'étude de 1997 à 2006 de l'atmosphère et la surface de la planète Mars. C'est un record de longévité pour les missions spatiales. Les découvertes et les très nombreuses images collectées pas cette mission relanceront l'intérêt des scientifiques et l'engouement du publique pour la planète Mars. 

Mars Global Surveyor à collectée 244 000 images, son altimètre (MOLA) a permis de dresser une carte topographique de Mars exceptionnellement précise et spectaculaire.

MARS PATHFINDER  1996, est lancée le 4 décembre 1996, Mars Pathfinder est la seconde mission du programme Discovery de la NASA qui rassemble des projets d'exploration du système solaire à faible coût.

Cette mission comprend un atterisseur et le rover Sojourner, une extension mobile de l'atterrisseur équipé d'un instrument scientifique.

Sojourner est le premier Rover a évoluer sur le sol martien. 

Lors de cette mission 17 050 photos seront prisent (550 depuis le Rover), mais aussi plusieurs millions de mesures de la pression atmosphérique, de la température et de la vitesse des vents. L'analyse de roches et de parcelles de sol, des roches trouvées sur le sol ainsi que des inclusions dans certaines roches tous éléments caractérisés par des formes arrondies suggèrent que Mars a connu par le passé un climat chaud permettant à de l'eau liquide de couler à sa surface.

Les photos prises montrent la présence de nuages de glace d'eau dans la basse atmosphère en début de journée. Ceux-ci se dissipent lorsque l'atmosphère se réchauffe.

MARS 96 est une sonde spaciale russe dont la mission était d'étudier la planète Mars et qui a été lancée en et a été victime d'une défaillance de son lanceur. A cause d'un problème lors de la mise à feu du quatrième étage de la fusée, la sonde n'a pu quitter l'orbite terrestre et s'est désintégrée (après trois révolutions orbitales) dans les couches hautes de l'atmosphère.

MARS CLIMAT ORBITER 1998. Mars Climate Orbiter est lancée le 11 décembre 1998 par une fusée Delta II 7425. Après un transit de 7 mois entre la Terre et Mars, elle entame les manoeuvres d'insertion sur une orbite martienne le 23 septembre de la même années.

A la suite d'une erreur des logiciels utilisés pour le calcul de sa trajectoire, la sonde se place sur une orbite trop basse et est détruite en traversant à grande vitesse la partie supérieure de l'atmosphère martienne.

NOZOMI 1998 C'est la première sonde japonaise envoyée vers une autre planète que la Terre. Nozomi est lancée le 3 juillet 1998 par une fusée M-V. Au cours de son transit vers Mars, elle perd une partie de son carburant à la suite du mauvais fonctionnement d'une valve puis son électronique est endommagée par une tempête solaire. En décembre 2003, l'agence spatiale met fin à la mission de la sonde incapable de manœuvrer pour se placer en orbite autour de Mars.

MARS POLAR LANDER 1999 La sonde spatiale est lancée le 3 janvier 1999 par une fusée Delta II 7425. Après un transit entre la Terre et Mars d'une durée de 11 mois, elle pénètre dans l'atmosphère de la planète le 3 décembre 1999. Les ingénieurs de la NASA perdent tout contact avec Mars Polar Lander qui s'écrase sans doute sur le sol de la planète.

Mars Polar Lander transportait également les deux sondes DEEP SPACE 2. les deux micro-sondes sont larguées par leur vaisseau porteur durant son approche finale de la planète Mars le 3 décembre de la même année. Après avoir traversé l'atmosphère martienne sans dispositif de freinage (parachute ou rétrofusée), elles devaient pénétrer à grande vitesse (environ 190 mètres par seconde) dans le sol du pôle sud de la planète et s'enfoncer à une profondeur d'environ 60 centimètres. Des instruments placés dans la partie inférieure détachable de la mini-sonde devaient mesurer la conductivité thermique et la dureté du sol et détecter la présence éventuelle d'eau.

Les deux pénétrateurs largués par Mars Polar Lander ne donnèrent aucun signe de vie après leur largage. La commission chargée d'enquêter sur la fin prématurée de la mission émit plusieurs hypothèses sur l'origine de leur défaillance soulignant toutes l'insuffisance des tests effectués pour la mise au point de ce nouveau type d'engin.

MARS ODYSSEY 2001 placée en orbite en 2002 autour de la planète Mars. Cet orbiteur avait pour objectifs principaux de dresser une carte de la distribution des minéraux et des éléments chimiques à la surface de Mars et de détecter la présence éventuelle d'eau à l'aide de ses trois instruments scientifiques hérités en partie de la mission Mars Observer.

Les données collectées par les spectromètres à neutron de GRS permettent de confirmer la présence d'eau dans une proportion de 50 % en volume dans la couche superficielle du pôle sud. 

L'instrument THEMIS fournit des données infrarouges qui permettent d'identifier clairement des couches géologiques superposées très différenciées à la surface de Mars.

Mi-octobre 2002, la couche de dioxyde de carbone qui recouvre le pôle nord durant une partie de l'année s'évapore. L'instrument GRS permet alors de constater que le pôle nord recèle également des quantités d'eau encore plus importantes que celles détectées au pôle sud quelques mois auparavant.

MARS EXPRESS, est une sonde spaciale de l'Agence spaciale européenne (ESA) et la toute première mission d'exploration d'une autre planète lancée par l'agence européenne. Lancée le 2 juin 2003 Sa mission est de recueillir des données sur la surface, l'atmosphère, l'ionosphère et le sous-sol de la planète. La sonde comprend un orbiteur et un petit atterisseur "Beagle 2", chargé de se poser sur la surface et de rechercher d'éventuelles traces de vie.

MARS EXPLORATION ROVER (MER) est une mission double de la NASA lancée en 2003 et composée de deux robots mobiles ayant pour objectif d'étudier la géologie de la planète Mars et en particulier le rôle joué par l'eau dans l'histoire de la planète. Les deux robots ont été lancés au début de l'été 2003 et se sont posés en janvier 2004.

MER A rebaptisé SPIRIT a atterri le 3 janvier 2004 dans le cratère Gusev, une dépression de 170 kilomètres de diamètre qui a peut-être accueilli un lac.

Il a pour objectif principal l'étude géologique de Mars, étudier des traces de la présence passée d'eau sur le planète. 

MER B renommé OPPORTUNITY s'est posé le 24 janvier 2004 sur Maridiani Planum, au milieu d'un cratère d'impact de 22 m de diamètre, le cratère Eagle. Il passe presque deux mois à explorer l'intérieur d'Eagle, puis il s'en extrait le 22 mars. Il est alors dirigé vers l'est, en direction du cratère "Endurance", situé à 600 mètres du lieu d'atterrissage.

Un premier objectif consiste à rechercher une grande variété de roches et de sols avec des indices de l'activité passée de l'eau et la caractérisation de leurs textures.  Le programme inclut également la recherche de minéraux contenant du fer, d'identifier et d'évaluer la quantité de types de minéraux spécifiques qui contiennent de l'eau ou se sont formés dans l'eau, tels que les carbonates ferrifères.

MARS RECONNAISSANCE ORBITER. Mars Reconnaissance Orbiter est une mission spatiale américaine de la NASA. La sonde spatiale a été lancée le 12 août 2005 par une fusée Atlas V-401 depuis la base de lancement de Cap Canaveral et s'est insérée en orbite martienne le 10 mars 2006.

L'objectif principal de la mission MRO est de cartographier la surface de Mars. Les images que la sonde nous a envoyé sont simplement merveilleuses.

PHOENIX LANDER lancée le 4 Aout 2007, est une Sonde spaciale américaine de la NASA qui s'est posée le 25 mai 2008 sur le sol de la planète Mars dans la région de Vastitas Borealis près de la calotte polaire Nord. Ses principaux objectifs sont de collecter des données permettant de reconstituer le cycle de l'eau sur Mars, aujourd'hui et par le passé, d'identifier les molécules organiques et volatiles présentes dans le sol (eau et méthane en particulier) afin de déterminer si celui-ci pourrait permettre l'existence de certaines formes de vie et enfin étudier le climat dans cette région polaire de la planète.

C'est la première sonde spatiale du programme Mars Scout, rassemblant des missions martiennes à faible cout (420 millions de dollars soit 304 millions d'euros dans le cas de Phoenix) pour répondre rapidement à un objectif scientifique ciblé.

Avec sa pelle mécanique Phoenix a creusé neuf tranchées mettant à découvert une couche de glace d'eau présente à faible profondeur.

Le laboratoire embarqué MECA a analysé plusieurs échantillons du sol mettant en évidence la présence de carbonates et de perchlorates.

Les caméras et un lidar ont permis d'observer des chutes de neige à haute altitude et le dépôt de couches de givre.

CURIOSITY 2012 (Mars Science Laboratory) son atterrissage dans le cratère Gale le 6 août 2012. 

Les objectifs du rover sont de rechercher si un environnement favorable à l'apparition de la vie a existé, analyser la composition minéralogique, étudier la géologie de la zone explorée et collecter des données sur la météorologie et les radiations qui atteignent le sol de la planète.

MAVEN 2013 est une sonde spaciale (NASA) d'exploration de la planète Mars, Maven et lancée avec succès le 18 novembre 2013. Elle a pour mission d'évaluer le rôle des différents processus qui entrainent la disparition de l'atmosphère martienne déjà identifiés et, éventuellement d'en découvrir de nouveaux. La sonde spatiale doit mesurer le taux de perte sur une année et l'incidence des variations de l'activité solaire sur ce taux.

MAVEN circule sur une orbite elliptique autour de Mars. 

En décembre 2015 la sonde passe à plusieurs reprises à moins de 300 km de la lune de Mars, Phobos, ce qui lui permet d'effectuer des mesures de la composition de sa surface fournissant des indices supplémentaires sur son origine. Mais le 6 mars 2017 MAVEN se trouve sur une trajectoire de quasi collision avec la lune. Les contrôleurs au sol décident de modifier légèrement la trajectoire de MAVEN pour l'éviter et réduire le risque, en modifiant la vitesse de la sonde spatiale de 0,6 m/s.

INSIGHT 2016 a décollé le 5 mai 2018 et a atterri à la surface de la planète le 26 novembre 2018. Première mission entièrement consacrée à l'étude de la structure interne de Mars.

L'objectif principal de InSight est d'étudier la structure interne de la planète Mars.

L'objectif secondaire de la mission est de mener une étude approfondie de l'activité tectonique, mais aussi des impacts de météorites sur Mars, ce qui pourrait accroître nos connaissances sur les processus similaires sur Terre.

Aucune des deux missions martiennes dotées de sismomètres ayant précédé InSight n'a pu fournir d'informations sur l'activité sismique de Mars, du fait de la défaillance des instruments (Viking) ou de l'échec du lancement (Mars 96).

J'ai la chance d'avoir mon nom sur une puce, sur l'aterriseur Insight.

EXO MARS - SCHIAPARELLI 2016  L'objectif scientifique du programme est l'étude de l'atmosphère de Mars en particulier la détermination de l'origine du méthane trouvé à l'état de trace ainsi que la recherche d'indices d'une vie passée ou présente sur la planète. EXO MARS regroupe deux missions spatiales.

l'orbiteur, ExoMars Trace Orbiter (TGO) L'Orbiteur se place en orbite autour de la planète Mars le 19 octobre 2016. Il remplit une mission scientifique et joue un rôle essentiel pour les autres missions du programme en servant de relais pour les télécommunications entre les engins déposés au sol et la Terre. Sa mission scientifique consiste à identifier l'origine du méthane  et d'autres gaz rares présents dans l'atmosphère martienne.

L'Aterriseur ExoMars EDM "SCHIAPARELLI"  qui devra démontrer la capacité européenne à faire atterrir un engin sur Mars. Le module EDM a été largué par l'orbiteur TGO le 16 octobre à 14h42, le 19 octobre, la télémétrie est perdue durant la séquence d’atterrissage automatique.

On apprendra plus tard images a l'appuis que Schiaparelli s'est ecrasé sur le sol martien.

Ici une image d'artiste représentant l'aterriseur.

EXO MARS 2020 (ROVER)

La mission ExoMars 2020 déposera à la surface de Mars une plateforme russe porteuse d’un véhicule européen. La plateforme d’atterrissage équipée d’instruments russes et européens prendra des mesures de son environnement pendant une année martienne (687 jours terrestres).

Le véhicule de 310 kg, sera équipé de 9 instruments scientifiques dédiés à l'étude et l’analyse du sol. Une foreuse pourra prélever des échantillons jusqu’à 2 mètres de profondeur. A cette profondeur, les composés organiques éventuels sont préservés de l’effet des rayonnements et des oxydants qui les détruisent.

Le rover ExoMars est un rover de 300 kg développé par l'ESA qui emporte une foreuse capable de ramener une carotte prélevée jusqu'à 2 mètres de profondeur, au maximum, et un laboratoire capable d'analyser l'échantillon et d'identifier des marqueurs biochimiques. Le rover embarque également des instruments pour identifier la présence d'eau ou de matériaux hydratés, des caméras et des spectromètres. Le véhicule de rentrée et de descente jusqu'au sol martien est fourni par Roscosmos. La mission Exomars doit être lancé en 2020.

MARS 2020 est une mission de la NASA, dont le lancement est prévu en 2020.

Le principal objectif de la mission sera la collecte d'échantillons du sol martien qui devraient être retournés sur Terre par une "mission de retour d'échantillons" à décrire serait toujours à l'étude. Les échantillons prelevés seraient "stockés" jusque prochaine mission dite "Mars Sample Return".

La mission spaciale est en quelques sortes une copie de la sonde spaciale "Mars Science Laboratory", avec un atterisseur et un Rover, auquels devrait venir ce qui suit.

Mars 2020 embarquera un petit hélicoptère MHS (Mars Helicopter Scout) de 1,8 kg chargé de tester le recours à des vols de reconnaissance optique dans le cadre d'une expérimentation qui doit durer une trentaine de jours.