Mars Pathfinder - astronomie.

Mars Pathfinder - astronomie. 1 PRÉSENTATION Mars Pathfinder, sonde spatiale américaine qui a atterri sur la planète Mars en juillet 1997. Pathfinder est la première sonde américaine à se poser sur Mars depuis les sondes Viking des années 1970 et la deuxième d'une série dont le lancement vers Mars doit se poursuivre tous les 26 mois jusqu'en 2005. Jusqu'à son atterrissage sur Mars, l'engin spatial est un caisson fermé en forme de pyramide à quatre faces. Une fois posé, il s'ouvre pour révéler trois panneaux solaires (voir solaire, énergie), des instruments et un petit véhicule tout terrain appelé Sojourner. Mars Pathfinder est conçu pour tester les solutions techniques devant servir aux futures explorations de Mars par robots. De plus, Pathfinder a étudié les roches anciennes de son site d'atterrissage, la vallée d'Arès (lit de rivière asséché, proche du site d'atterrissage de Viking 1), pour en déterminer la composition chimique et fournir des éléments sur l'histoire géologique de Mars. 2 LA SONDE ET SON ÉQUIPEMENT EMBARQUÉ Pendant son voyage vers Mars, les trois panneaux solaires triangulaires de Pathfinder restent repliés pour former un caisson fermé à quatre faces. Les panneaux renferment Sojourner, un petit robot sur roues. Le nom de « Sojourner « (« voyageur «) rend hommage à Sojourner Truth, Noir américain du XIXe siècle, adversaire de l'esclavage. Durant le vol vers Mars, Sojourner, avec les roues rétractées, s'appuie à l'un des panneaux solaires. Au lancement, Pathfinder pèse en tout 890 kg. Après l'atterrissage sur Mars, amorti par des airbags, les panneaux solaires bleus de Pathfinder s'ouvrent comme des pétales. Ces panneaux convertissent la lumière du Soleil en électricité servant à alimenter les divers systèmes. Sur Mars, Pathfinder mesure 1,5 m de haut et pèse 360 kg. Des mâts déployables portent les instruments destinés à la mesure du vent et de la température, ainsi qu'un appareil de prise de vues en couleurs. L'instrument scientifique essentiel de Pathfinder est son appareil de prise de vues, appelé IMP (Imageur pour Mars Pathfinder). L'IMP peut prendre simultanément deux photos de deux angles de vue légèrement différents, afin de produire une image en trois dimensions. Il sert à photographier une manche à air fixée au vaisseau afin de déterminer la force des vents martiens. L'IMP prend aussi des photos de la poussière attirée par les aimants que renferme Pathfinder. Les photos du Soleil et de Phobos, satellite de Mars, permettent d'accroître les connaissances sur l'atmosphère de la planète. Un nuancier fixé au vaisseau permet à l'IMP de se calibrer lui-même. Sojourner a six roues, pèse 10 kg et mesure 65 cm de long sur 48 cm de large, pour une hauteur de 30 cm. Le panneau solaire rectangulaire, qui constitue son dos, lui fournit de l'électricité. Le véhicule emporte un spectromètre pour déterminer la composition des roches. Il faut de 3 à 11 min aux signaux émis pour aller de Mars à la Terre, et l'équipe de contrôle reçoit donc des images prises par Pathfinder montrant Sojourner à l'endroit où il était quelques minutes auparavant ; à la fin de chaque jour martien, l'équipe reçoit une image de Sojourner et de son environnement sur Mars. Ses membres choisissent alors des repères et assignent au véhicule certains objectifs pour le jour suivant. Sojourner transporte son propre appareil de prise de vues et son propre système laser, qui lui permettent de détecter et d'éviter les obstacles. 3 LA MISSION Mars Pathfinder est lancé par une fusée Delta II le 4 décembre 1996. Au cours de ses sept mois de vol, Pathfinder est fixé à une fusée de croisière permettant de corriger sa trajectoire. Le 4 juillet 1997, il largue celle-ci et pénètre dans l'atmosphère de Mars. À 8 000 m de la surface, son parachute s'ouvre. Juste avant le sol, ce dernier se détache et Pathfinder tombe, rebondit et roule sur 1 km ; protégé par des airbags, il finit par s'immobiliser dans l'obscurité précédant l'aube martienne. Ses panneaux solaires s'ouvrent, délivrant Sojourner. Après le lever du soleil, l'IMP prend les premières photographies. Sojourner commence à se déplacer à la surface de Mars le 5 juillet. Après un parcours de 40 cm, il rencontre une roche (surnommée Barnacle Bill par l'équipe de contrôle) dont il fait l'analyse au moyen du spectromètre. Parallèlement, l'IMP prend des clichés des Twin Peaks (« pics jumeaux «), nom donné à deux collines situées à 1,6 km. Le 10 juillet, l'équipe de contrôle détermine que l'engin a atterri à moins de 1 km du point prévu. Sojourner étudie ensuite un roc baptisé Yogi et, grâce à ses roues, creuse la surface de Mars. La mission primaire de Pathfinder s'achève le 3 août. Pathfinder et Sojourner sont conçus pour durer respectivement 30 jours et 7 jours, mais l'un et l'autre continuent à fonctionner au-delà. L'équipe de contrôle, cependant, prend des mesures particulières pour prolonger la vie des batteries. Fin août, Sojourner pénètre dans Rock Garden, une zone rocheuse située à quelque 10 m de Pathfinder. Il réussit à s'y frayer un chemin en contournant les obstacles et détermine la composition de plusieurs roches. Le 26 septembre, sa batterie n'ayant plus que 30 p. 100 de sa capacité, Sojourner fait un circuit de 50 m autour de Pathfinder. Le 27 septembre, il cesse d'envoyer des données à la Terre. Pathfinder, de son côté, envoie son dernier message le 7 octobre, après 92 jours martiens. Selon les ingénieurs, l'arrivée de l'automne martien a causé une chute de la température telle que l'émetteur ne peut plus fonctionner. 4 RÉSULTATS SCIENTIFIQUES Pathfinder a révélé que la vallée d'Arès est beaucoup plus variée que tous les sites explorés par les sondes Vikings en 1970. Les Twin Peaks, par exemple, sont les premières collines observées sur Mars. La constitution chimique du sol est très similaire à celle des sites d'atterrissage de Viking 1 et 2. L'analyse spectrométrique monte que certaines roches étudiées sont peut-être des roches volcaniques récentes, ce qui prouverait que Mars a été géologiquement actif dans un passé récent. La distribution des roches indique qu'elles ont été déposées par une gigantesque inondation. Des photos d'autres roches semblent indiquer une origine aqueuse ou une forme liée à l'action de l'eau. Cela serait une nouvelle preuve que Mars a connu un passé chaud et humide. Pathfinder a détecté aussi des dunes, des roches sculptées par le vent, confirmant le rôle important du vent et de la poussière dans le climat et la géologie martiens. Le repérage de Pathfinder à la surface de Mars a permis aussi de suivre avec grande précision la rotation de la planète sur elle-même, ainsi que sa trajectoire autour du Soleil, en révélant de nombreuses irrégularités qui trouvent leur explication dans les particularités de la composition et de la structure de Mars. À partir de ces données, les scientifiques estiment que le coeur a un diamètre compris entre 1 300 et 2 000 km. Pathfinder et Sojourner ont aussi amassé des données pour préparer de futures missions sur Mars. Pathfinder est entré directement dans l'atmosphère martienne sans se mettre préalablement en orbite, méthode qui sera certainement celle de futurs atterrissages. Les coussins (airbags) ont également montré leur efficacité. Il a fallu 3 mois à Sojourner pour parcourir moins de 90 m, mais la preuve a été faite qu'un tel engin peut explorer la planète. Les ingénieurs pensent que les engins des futures générations pourront voyager sur des centaines, voire des milliers de kilomètres et seront d'une grande aide aux explorateurs du XXIe siècle. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.