Les photos des slides sont de la présentation
de l'auteur.Voir les crédits
des autres photos et des animations.
(Gilles a eu la gentillesse de nous donner sa
présentation complète (elle est disponible sur
ma liaison ftp et s'appelle. SAF-MSL.ppt elle est dans le dossier
CONF-MENSUELLES-SAF/ saison 2010/2011)
Le compte rendu sera succinct étant donné que
la présentation est disponible au téléchargement.
Gilles Dawidowicz, de la SAF, est bien connu de
nos lecteurs ; il fait partie aussi de l’Association
Planète Mars et nous a fait participer à de nombreuses premières de
missions spatiales, notamment avec les sondes martiennes.
Après un hommage à deux personnalités
disparues récemment ; André De Cayeux et Audouin Dollfus, il nous
parle ce soir d’une nouvelle mission spatiale martienne, la mission baptisée
à l’origine MSL (Mars Science Laboratory) et qui a aussi été complétée
du doux nom de Curiosity pour son rover.
Il commence sa présentation par un historique
des dernières missions martiennes, comme Pathfinder, les deux rovers MER,
Spirit et Opportunity.
Quel bilan pour ces deux rovers à ce jour
(juin 2011)?
Spirit :
2640 sols sur Mars et plus de 128 000 images
Opportunity :
2621 sols sur Mars et plus de 153 000 images
Se dirige vers le cratère Endeavour
Plus de 29 900 mètres parcourus depuis
l’arrivée
UNE
NOUVELLE MISSION RÉVOLUTIONNAIRE: MSL.
Nouvelle mission à très haut risque ; avec arrivée rapide sur Mars (Mach
2), ce qui occasionnera des températures de 1700°C sur le bouclier
thermique. 8 rétrofusées, rover déposé en douceur avec le sky crane.
Quelques chiffres :
·Lancement : du 25 novembre au 18 décembre 2011 (on a raté la fenêtre
de 2009)
·Lanceur : Atlas V 541
·Arrivée : du 6 au 20 août 2012
·Espérance de vie : 668 sols soit 686 jours terrestres (2 ans)
·Espérance de trajet : 20 km en 2 ans au moins (mais on espère
beaucoup plus)
·Objectif principal : évaluer l’habitabilité passée et présente
·Coopération internationale : USA, Canada, Allemagne, France, Russie
et Espagne
·Coût total : 2,3 Mds $
·Masse : 775 kg dont 70 kg d’instruments
·Masse totale sonde : 3,4 tonnes (dont 600 kg étage de croisière et
829 kg étage de descente, 390 kg de carburant, 389 kg de bouclier thermique
et 349 kg de bouclier arrière)
·Longueur : 2,7 m
·Vitesse théorique : jusqu’à 90 m/h en automatique
·Vitesse probable : 30 m/h
La propulsion du rover Curiosity est nucléaire,
assurée par des GPHS-RTG,
grâce à un générateur thermoélectrique à radio-isotope (GTR) de
nouvelle génération (le MMRTG) développé par le DOE (Department of
energy) et réalisé
par Boeing
Utilisation de 4,8
kg de dioxyde de plutonium (PuO2) enrichi en plutonium 238
Puissance initiale de 2 000 W thermiques
convertis en 200 W électriques par des thermocouples (PbTe/TAGS)
Énergie de 2,5 kWh/j (au lieu des 0,6 à 0,9
kWh/j sur les MER)
Dans 14 ans, 100 W électriques attendusAutonomie totale jour/nuit et hiver/été
Des radiateurs de 50 m de tubes rejèteront la
chaleur excédentaire grâce à un fluide caloporteur
Les objectifs de la
mission MSL :
·Déterminer si la vie a pu exister sur Mars. Les dernières missions
ont montré que l’eau liquide a existé sur Mars peu après la formation
de la planète. Qu’en est-il maintenant ? La mission est conçue pour
étudier les cycles du carbone et de l'eau sur la planète au cours du
temps. Les instruments de MSL tenteront de déterminer sous quelle forme et
en quelle quantité le carbone et l'eau sont stockés sur la planète et
dans l'atmosphère.
·Étudier le climat de Mars présent et passé (paléoclimat) et la
composition de l’atmosphère.
·Étude de la géologie martienne. Recherche de la preuve de la
formation de roches en présence d’eau liquide.
·Préparer une éventuelle exploration humaine.
LA
MISSION EN ELLE-MÊME.
Mais
la grande nouveauté avec Curiosity, c’est son mode d’atterrissage très
différent des autres missions:
Après une phase de ralentissement classique
avec parachute et rétrofusées, la suite devient plus intéressante, car le
support de MSL possède un "ascenseur" (sky
crane) qui le dépose au sol lorsqu'il est à quelques mètres
d'altitude.
Lorsqu'il est bien sur le sol, la partie sky
crane est ensuite propulsée plus loin et ne sert plus, elle va s'écraser
à plusieurs km de distance.
Le rover est immédiatement opérationnel.
Taille comparée des roues des trois dernières
missions rover.
Pathfinder
(so-journer)
MER avec Spirit et Opportunity
Curiosity.
Les roues de Curiosity font 50cm de diamètre.
Tableau comparatif des caractéristiques des 3
missions mobiles au sol.
LES
INSTRUMENTS À BORD DE CURIOSITY.
De nombreux instruments intéressants à bord
dont :
le
ChemCam (Chemistry
Camera); c'est un instrument d'analyse élémentaire des roches et des sols
autour du Rover jusqu'à environ 9 mètres.
Il utilise la technique d'analyse
spectroscopique induite par évaporation laser.
Développé par le CNES et un laboratoire de
Los Alamos.
Il y eut 133 sites proposés, qui se sont réduits
progressivement à 10 sites prioritaires, puis maintenant à 4 (indiqués
sur la slide ci-contre) qui devraient bientôt se réduire à 2.
La France par l’intermédiaire de JP Bibring
de l’IAS, propose la région de Mawrth Vallis.
Un atelier (workshop) sur le sujet des sites
d’atterrissages a eu lieu il y a peu, les
rapports et présentations (superbes !!) sont toutes accessibles et
téléchargeables.
Je ne vais pas passer en revue les 4 sites
choisis, reportez vous à la présentation ou aux références Internet pour
plus de détails, mais je vais m’intéresser à
celui qui à priori a le plus de chances à ce jour : le
cratère Gale (attention ce n’est pas Galle, astronome allemand, mais
Gale, un astronome amateur australien).
S’il a le plus de chances, c’est parce que
sa position sur Mars, à l’opposé d’Opportunity, permettrait à la NASA
de pouvoir opérer ces deux rovers facilement dans le temps.
Cratère Gale
155 km de diamètreAlt = 1500 m Prof = 3000 m 3,8 à 3,5 Mds années (fin Noachien)
Pic central : plus de 5 km
Au-dessus du fond du cratère. Altitude max =
700 m au-dessus du 0
Dans Aeolis Mensae Au Sud d’Elysium Planitia
Du texte de Gilles :
Le cratère est un endroit fascinant à
explorer en raison de son
pic central très étonnant, qui est une sorte de montagne en forme
de croissant et qui s'élève en son centre à près de 5 km de haut !
Cette montagne est composée de matériaux
stratifiés, probablement des couches sédimentaires accumulées là par des
agents de l'érosion non encore identifiés. Une histoire lacustre y est
fortement suspectée…
Le cratère Gale se trouve au sud d'Elysium
Planitia, au nord-ouest de Terra Cimmeria et en bordure d'Aeolis Mensae.
Située à la limite entre les hautes terres
de l'hémisphère sud et les basses plaines de l'hémisphère nord, cette
zone est par ailleurs entourée de volcans assez lointains, Elysium Mons au
nord, Tyrrhena Patera au sud-ouest et Apollinaris Mons à l'est.
Elle est également située à l'extrémité
occidentale de la formation de Medusae Fossae, une vaste structure assez énigmatique
constituée de monticules lobés à la surface ondulée qui rappelle par
certains aspects la formation centrale du cratère Gale.
Ellipse d’atterrissage prévue pour
MSL.
Topographie du cratère Gale.
(avec la vieille ellipse prévue pour Spirit)
La datation du cratère Gale donne des dates
de l'ordre de 3,8 à 3,5 Mds a, ce qui place sa formation à la fin du
Noachien, avec une histoire géologique subséquente particulièrement
complexe.
Le monticule central présente une structure
stratifiée qui se serait formée sur au moins 2 milliards d'années à la
suite de processus impliquant l'action durable de grandes quantités d'eau
liquide.
La structure actuelle ne serait d'ailleurs
que le résidu d'une couche sédimentaire s'étendant sur toute la surface
du cratère — voire au-delà — et qui aurait subi l'érosion éolienne
soutenue observée par ailleurs dans toute la région.
Le vent ne serait cependant pas seul en
cause, et d'autres processus complémentaires doivent également être
envisagés.
Les matériaux constituant ce monticule sont
sans doute assez fragiles, car il est traversé de multiples entailles par
lesquelles il s'effrite, mais sans jamais laisser apparaître de blocs de
grande taille.
Gale avait été retenu en 2003 par la NASA
pour y déposer le rover Spirit, avant d'être écarté au profit du cratère
Gusev en raison de sa topographie rendant trop incertain l'atterrissage dans
cette zone avec la technologie de l'époque.
CONCLUSION.
Encore une mission spectaculaire de la NASA,
nous espérons pouvoir vous la faire vivre en direct an Août 2012 pour
l’atterrissage, et d’ici là, nous souhaitons bon vol à MSL.
Comparaison des 3 derniers rovers US.
La commission de Planétologie de la
SAF vole à bord de MSL, ce certificat le prouve.