logoplanetastr67

 

Mise à jour le 19 Juin 2016

 

« 1976-2016 : 40 ANS SUR MARS »

Table-ronde conférence avec :

Olivier de Goursac Planetary Society, Aéroclub de France ;

G Dawidowicz, géographe et F Forget IPSL spécialise de Mars

Organisée par la Commission "Astronautique" de l'Aéroclub de France

avec le parrainage de l’Asso. « Planète Mars » et de la « Mission Mars Viking » 

Dans les locaux de l’Aéroclub de France rue Galilée Paris

Le Lundi 13 Juin 2016 à 18H30

 

Photos : JPM ou autre pour l'ambiance. (Les photos avec plus de résolution peuvent m'être demandées directement)

Les photos des slides sont de la présentation de l'auteur. Voir les crédits des autres photos si nécessaire

Ceux qui n'ont pas les mots de passe doivent me contacter avant.

Cette conférence a été filmée en vidéo (grâce à UNICNAM et IDF TV) et est accessible sur Internet

On la trouve à cette adresse : pas encore disponible, consulter cette page plus tard

 

 

BREF COMPTE RENDU

 

 

Voici l’introduction de cette soirée :

 

Elle constituera la commémoration du 40e anniversaire de l'atterrissage des sondes Viking sur Mars :

·         Viking est le premier atterrissage ayant révélé la surface de la planète rouge in situ avec ses conditions météorologiques

·         Viking, c'est aussi la première recherche de vie extraterrestre tentée sur une autre planète,

·         Viking est à l’origine de toutes les réflexions et les méthodologies à employer pour sélectionner les sites d’atterrissage sur Mars

·         de la mission Viking dérivent toujours 90% des techniques pour se poser sur la planète rouge. Concernant la phase finale de descente, celle des Viking (moteurs à ergols) a été complétée depuis avec celles des airbags (pour Pathfinder et les deux rovers Spirit et Opportunity) et par le SkyCrane (pour le rover Curiosity)

·         le succès du programme Viking est à l'origine des missions qui ont suivi, grâce à ses grandes découvertes et aux questions qu'elle a permis de soulever (la présence d'eau sur Mars, les changements climatiques, une jeunesse active de la planète...).

·         le programme Viking a représenté pour l'Amérique un "Everest" spatial budgétaire : 4,4 milliards de dollars de 2015.

 

En outre, fait mal connu, la mission Viking a été parachevée par... celle de Mars Pathfinder :

·         c'est le site "A-1" (au confluent d’Ares Vallis et de Tiu Vallis) qui avait été déclaré prioritaire pour Viking, puis rejeté en juin 1976, qui devint en 1995 le site prioritaire où faire atterrir la sonde Pathfinder où elle s'est posée avec succès le 4 juillet 1997

·         ce sont les ingénieurs de Viking, alors à la retraite (dont Jim Martin, l'ancien Directeur de la Mission Viking et qui présidait la redoutable 'Red Team' de Mars Pathfinder), qui validèrent au JPL toutes les étapes de conception et de réalisation de cette mission et qui « drivèrent » les jeunes (et talentueux) ingénieurs d'alors, dont Bill Layman, Brian Muirhead, Richard Cook, Rob Manning, Brian Wilcox, Andrew Mishkin, Brian Cooper, Jake Matijevic...

 

Il s'agit aussi d'expliquer les missions futures à la lumière des missions passées, dont Viking. C'est une soirée utile pour tous ceux qui veulent comprendre les enjeux importants de la conquête de Mars.

 

 

Les missions martiennes par Olivier de Goursac.

 

 

Olivier commence par nous faire rêver, en expliquant ce que l’on savait et imaginait sur Mars avant l’exploration spatiale.

Depuis les astronomes A Dollfus, G Kuiper, B Lyot etc..jusqu’aux biologistes Hurey, Miller, Horowitz  etc en passant par les ingénieurs W von Braun et W Hohmann.

 

On pensait fortement à certaines formes de vie sur cette planète avant les années 1950.

 

Il nous montre même la meilleure photo de Mars  prise en 1956 au Mont Wilson. À comparer à celle du télescope Hubble.

 

 

 

 

 

Dans les années 1960 on imagine les sondes spatiales Mariner et Voyager, qui vont aboutir à la mission fondatrice : Mariner IV.

Je l’avais évoqué, d’ailleurs avec Olivier lors d’un article pour l’Astronomie, la revue de la SAF.

 

L’artisan de ce succès comme de la plupart des missions spatiales depuis lors, est le mythique JPL (Jet Propulsion Laboratory) division du célèbre CalTech de Pasadena (banlieue de Los Angeles).

Il a été fondé dans les années 1930 par le Professeur Von Karman pour étudier la propulsion par fusée. *

Au moment du Sputnik c’est William Pickering qui en est le Directeur et qui met avec Von Braun le premier satellite américain (Explorer I) en orbite.

Il va donner au JPL ses lettres de noblesse en mettant au point les programmes Explorer, Mariner, Pioneer, Viking, Voyager etc..

Avant qu’un autre célèbre directeur Bruce Murray ne prenne la suite.

 

C’est donc en Novembre 1964 qu’une fusée Atlas-Agena envoie vers Mars la sonde Mariner 4.

Une mise en orbite n’est pas possible (problème de puissance), la sonde ne fera que passer et prendra les premières photos de près (10.000km) de Mars les 14 et 15 Juillet 1965.

C’est un moment unique, ce furent les premières images d’une autre planète prises depuis l’espace.

 

Sur l’ossature de la sonde était montée une caméra de télévision classique (pas de CCD à l’époque !) et d’autres instruments de mesure comme un magnétomètre, un détecteur de rayons cosmiques, un compteur Geiger etc

Les données pouvaient être stockées sur une bande magnétique pour transmission ultérieure (capacité 5 MB !).

La régulation de température à bord était contrôlée par les volets s’ouvrant plus ou moins et montés le long de l’ossature.

 

Plus de 7 mois de voyage et une correction de trajectoire (une première !), avant le survol de ce fameux mois de Juillet 1965.

 

Afficher l'image d'origine

La séquence de survol a duré très peu de temps, moins de trente minutes pour prendre 21 photos et 21 lignes de la 22ème d’une toute petite portion (1%) de la planète.

 

La plus célèbre.

 

On a repéré sur le globe de Mars, la position des différentes séquences photographiques discontinues.

 

L’altitude la plus faible était de 9800km.

 

 

Tous les autres instruments ont fonctionné sauf le compteur Geiger, Mariner 4 a même détecté une pluie météoritique en septembre 1967 avant de s’éteindre définitivement en Décembre de la même année.

 

 

 

 

Les images sont stockées à bord sur bande magnétique et sont transmises vers la Terre pendant plusieurs jours (8 heures par image). Même si la netteté n’est pas parfaite par rapport à nos standards actuels, elles sont suffisamment claires pour pouvoir exprimer un avis.

Première réaction, dont la mienne à l’époque, Mars, c’est la Lune ; on y voit de nombreux cratères.

 

On sait maintenant que ce n’est pas typique des terrains martiens.

 

Beaucoup d’espoirs sont déçus, pas de traces de vie ou de ces fameux « canaux », peu de chances aussi qu’elle ait abrité la vie un jour.

 

Notre vue de Mars est partielle, on ne voit pas encore ce que l’on va découvrir plus tard avec d’autres missions : les canyons et les volcans et qu’en fait Mars est différent de la Lune.

 

Ce sera la grande victoire de Mariner 9 qui mènera ensuite aux missions Viking et suivantes.

Notre grande leçon de l’étude des images de Mariner 4 est qu’il ne faut pas conclure trop vite !

 

 

À l’époque, Olivier nous disait :

 

« Le succès de la mission Mariner IV va figer 12 grands standards pour les techniques d’exploration planétaire :

 

·         •L’organisation administrative des programmes planétaires eux-mêmes avec la séparation des tâches entre l’ingénierie, la partie scientifique/recherche et la gestion budgétaire avec les appels d’offres de laboratoires (même si, sur ce dernier point, peu de laboratoires ont osé proposer des expériences pour les Mariner, tellement ils avaient peur d’abîmer leur image de marque suite à l’échec retentissant des premières sondes lunaires Ranger qui a mis à mal l’organisation de la NASA) ;

·         •L’architecture des sondes : bus technique + propulsion pour correction de trajectoire + stabilisation par senseur stellaire (une 1ère !) + plateforme mobile pour les instruments (celle de Mariner IV cherchait Mars dans le ciel juste avant le survol puis, une fois trouvée, se figeait en position pour prendre toute la série d’images) + télécommunications performantes pour dialoguer de façon lointaine avec la Terre (à l’époque, Mariner IV était la sonde la plus lointaine avec qui la NASA restait en contact) ;

·         •Les procédures de tests des composants et des équipements pour une qualification « vol planétaire », soit très supérieure à celle d’un vol spatial ordinaire ;

·         •Les calculs de navigation interplanétaires pour survoler exactement ce qu’on veut voir et au moment voulu ;

·         •Les corrections de trajectoires (la 1ère jamais tentée, avec succès, sur un vol interplanétaire !) ;

·         •La création du grand réseau d’antennes géantes mondial de communication du Deep Space Network avec le traitement du signal radio ;

·         •Les séquencements compliqués de tâches (programmation et robotique, une 1ère aussi) ;

·         •La mise au point des 1ères techniques de traitements d’images ;

·         •Les 1ères occultations des signaux radio pour comprendre la structure atmosphérique d’une planète ;

·         •La détermination de l’âge des surfaces planétaires par le 1er comptage de cratères réalisé sur un autre corps que la Lune ;

·         •La 1ère planétologie comparée (entre la Lune et Mars) pour comprendre sa géologie ;

·         •La 1ère dénomination de cratères planétaires, donc « extra-lunaires » (d’ailleurs effectuée par Audouin Dollfus dans le cadre de l’Union Astronomique Internationale)… »

 

 

 

En fait toutes ces missions Mariner vont tracer la voix d’une autre mission extraordinaire : les Vikings, deux sondes lourdes  équipées d’instruments de mesure pour étudier in-situ le sol martien.

 

Ces missions sont prévues en deux parties, un orbiteur qui prend des photos et un atterrisseur pour les mesures sur le terrain.

 

Il y aura Viking 1 et Viking 2, des grands défis pour les ingénieurs de l’époque.

 

 

L’atterrisseur avait de nombreuses contraintes :

 

·         Se poser automatiquement   (bouclier thermique, parachute et rétro fusées)

·         Effectuer des mesures pendant la traversée de l’atmosphère

·         Fonctionner dans l’environnement martien (froid, vent, poussières etc..)

·         Obtenir des images en relief de la surface

·         Analyser l’environnement du lieu d’atterrissage et surtout

·         Procéder à des expériences biologiques

 

 

 

 

 

 

Il possédait trois pieds pour une bonne stabilité et des générateurs nucléaires (RTG) pourvoyaient à l’électricité.

Un bras télescopique servait à prendre des échantillons et à les amener dans l’espace de mesure.

 

 

 

Le 20 Juillet 1976, pour le bicentenaire de la révolution américaine, la première sonde Viking se pose avec succès dans Chryse Planitia et envoie ses premières images.

 

On voit enfin la surface de Mars.

 

On va y détecter du givre (eau) saisonnier.

 

 

 

 

 

Les résultats des mesures biologiques sont soit négatives soit incertaines, peut être n’a-t-on pas  su poser les bonnes questions.

 

 

 

Ces expériences Viking vont refroidir l’ardeur martienne de la NASA (on est en pleine époque navette) et il faudra attendre les années 1990 avant de lancer d’autres missions. Néanmoins les Vikings vont être le point de départ de nouvelles missions comme les différents rovers et orbiteurs de nouvelles génération.

 

 

Et cela va commencer par le précurseur des futures missions : Pathfinder la mission low cost avec son mini robot.

 

 

Cette mission devra respecter son budget (150M$ pour l’atterrisseur), tester une nouvelle technique d’atterrissage (airbags) et élaborer un petit robot indépendant.

Tout a marché à 200% !

 

On voit ici (expo Palais de la Découverte) le robot So-Journer en train de descendre de l’atterrisseur Pathfinder.

 

Photo : JPM

 

Internet a rendu populaire cette mission, surtout en permettant de suivre les exploits journaliers du petit robot.

 

 

 

 

40 ans après Viking : L’Europe se pose sur Mars. Par François Forget.

 

François Forget est notamment membre des équipes Mars Express et Exomars.

Concernant Mars Express, superbe mission européenne qui a connu un seul échec relatif, l’atterrissage de la sonde britannique Beagle 2.

 

On sait que ce fut un échec, on a perdu le contact avec ce petit atterrisseur le 25 dec 2003. Nos amis  anglais ont attribué cet échec aux mauvaises données sur l’atmosphère martienne (fournies justement par François !), mais notre ami s’est battu contre cette conclusion, et publie même un article à ce sujet avec JL Bertaux dans un rapport ESA.

 

 

 

 

 

 

En fait ce qui a fait avancer l’affaire, c’est la découverte en 2015 par la caméra haute résolution Hirise de la sonde MRO, de la sonde Beagle 2 posée sur le sol, mais que remarque-t-on ?

 

Tous les pétales (4 panneaux solaires autour du panneau central) ne sont pas ouverts, or  on avait besoin de toute la puissance pour communiquer, ce fut la cause de l’échec.

Par contre on ne sait pas pourquoi certains panneaux ne se sont pas ouverts.

 

 

 

 

 

François Forget continue en signalant que l’exploration de Mars est …difficile, en effet près de 50% des missions sont des échecs, comme par exemple parmi les dernières : Mars 96 ; Marc Climate Orbiter ; Mars Polar Lander ; Phobos Grunt.

 

Mais soyons positifs, la prochaine mission dont une partie est en route c’est Exomars.

 

Et on espère l’atterrissage du module Schiaparelli le 19 Octobre. Atterrissage que l’on espère pouvoir vous faire  vivre en direct à la cité des sciences.

 

 

 

Nos trois amis nous donnent rendez vous à une prochaine fois pour d’autres aventures spatiales.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

POUR ALLER PLUS LOIN :

 

Mariner 4 to Mars par A LePage

 

Les missions Viking à la NASA.

 

How Habitable Is Mars? A New View of the Viking par Astrobiology Magazine.

 

Beagle 2 spacecraft found intact on surface of Mars after 11 years article du Guardian.

 

 

 

Bon ciel à tous

 

 

Jean Pierre Martin 

www.planetastronomy.com

Abonnez-vous aux astronews du site en envoyant votre e-mail.