Mars Express : Deux décennies d’exploration spatiale et de découvertes

Il y a 20 ans, le 2 juin 2003, l’orbiteur Mars Express de l’ESA décolle de la Terre pour la toute première mission européenne sur Mars.

En décembre 2003, la sonde rentre en orbite martienne et commence à étudier l’atmosphère et le climat martiens et à rechercher des traces d’eau sur la surface de la planète. La sonde fonctionne toujours alors que la durée de vie initiale prévue était de seulement 687 jours terrestres et a rempli tous ses objectifs scientifiques. Mars Express a célébré 10 années martiennes en orbite le 16 octobre 2022.

Mars Express embarquait un atterrisseur, Beagle 2, qui n’a malheureusement pas réussi à communiquer après son atterrissage, considéré donc comme un échec. 

L’orbiteur poursuivra son étude de Mars jusqu’à au moins fin 2026, avec une prolongation possible du 1er janvier 2027 au 31 décembre 2028 pour soutenir la mission Mars Moons eXploration (MMX) dirigée par JAXA, suivie de deux ans de post-opérations [on reparlera de MMX sur le blog].

Une image inédite pour célébrer cet anniversaire

La mosaïque fournit également des informations sur la composition de Mars, révélant une variété et des détails sans précédent de couleurs sur sa surface.

Mars est célèbre pour sa couleur rougeâtre, causée par des niveaux élevés de fer oxydé. Cependant, de grandes parties de la planète semblent être plutôt sombres et aux tons bleus ici. Ce sont des sables basaltiques gris-noir d’origine volcanique qui forment des couches de sable sombres et profondes sur Mars. Ils s’accumulent lorsqu’ils se déplacent dans le vent, créant d’imposantes dunes de sable et des champs de dunes dans les cratères d’impact.

Le matériau altéré par l’eau, en revanche, a tendance à être plus léger. Les deux minéraux altérés par l’eau les plus courants sur Mars, les minéraux argileux et sulfates, semblent particulièrement brillants sur ces images composites colorées ; leur présence a été établie par le spectromètre OMEGA de Mars Express. La présence de ces minéraux signale que l’eau liquide a longtemps existé sur Mars, altérant la roche au fil du temps pour former d’importants dépôts d’argile tels que Mawrth Vallis (non présent sur cette image mais observé par HRSC).

Les minéraux sulfatés sont visibles ici dans le grand canyon Valles Marineris. Cependant, ils sont recouverts d’une mince couche de sable foncé. Contrairement aux dépôts d’argile, les minéraux sulfatés indiquent des conditions environnementales plus acides qui seraient moins favorables à la vie.

La mosaïque a été créée à partir des données de la Caméra stéréo haute résolution (HRSC) de Mars Express. Grâce à ses neuf canaux d’imagerie, HRSC peut visualiser Mars en trois dimensions et en couleur.

Mars Express a confirmé l’habitabilité de Mars

Construite par Airbus Space (à l’époque Astrium), Mars Express a hérité d’équipements de la mission Rosetta (l’avionique de Rosetta a été réutilisée sur Mars Express avec 2 calculateurs au lieu de 4 par exemple). La sonde emporte 8 instruments scientifiques.

Les données de Mars Express ont consolidé les hypothèses scientifiques sur l’habitabilité passée de Mars, avec des époques plus chaudes et plus humides, et non pas un monde froid et aride.

Mars Express a identifié et cartographié des signes d’eau passée sur Mars, des minéraux qui ne se forment qu’en présence d’eau, des vallées sculptées dans l’eau, des systèmes d’eaux souterraines, et des étangs cachés sous la surface, permettant aux scientifiques de retracer l’influence et la prévalence de l’eau à travers l’histoire martienne.

Mars Express a sondé profondément l’atmosphère martienne, cartographié comment les gaz (eau, ozone, méthane) y sont distribués et comment ils s’évaporent dans l’espace. La mission a vu des tempêtes de poussière géantes engloutissant la planète, créant des nuages comme ceux que nous voyons sur Terre, et a suivi des aurores ultraviolettes rares.

L’orbiteur a vu des signes de volcanisme « récent » et épisodique et des signes de tectonique. Mars Express a cartographié 98,8% de la surface de Mars et a permis la création de milliers d’images 3D de cratères d’impact, de canyons (dont Valles Marineris), les pôles glacés de la planète, d’immenses volcans, …

Mars Express a également étudié Phobos, la lune la plus intérieure de Mars, en la survolant à 45 km. L’orbiteur a jeté un regard sur Deimos aussi [lire Les lunes Phobos et Deimos par Mars Express].

En fait, Mars Express croise l’orbite de Phobos toutes les 5 semaines, dans l’optique où lorsque la sonde sera en fin de vie, après avoir éteint son système de communications pour ne pas perturber les autres missions, la sonde aille s’écraser sur la Lune. L’écrasement volontaire sur Mars est interdit dans le cadre de la protection planétaire.

Parallèlement à son accent sur la science de Mars, Mars Express a soutenu de nombreuses autres missions. Elle a notamment aider à trouver un site d’atterrissage approprié pour Curiosity et Perseverance. Mars Express a effectué un relais de données pour sept rovers et plates-formes d’atterrissage (plus d’informations), et a permis une collaboration scientifique avec cinq autres orbiteurs. Mars Express a par exemple participé au suivi de l’atterrissage raté de l’EDM Schiaparelli d’Exomars 2016, en tant que relais de communication [lire aussi L’EDM-Schiaparelli d’ExoMars retrouvé !]. 

Un direct depuis Mars pour l’anniversaire des 20 ans

Vendredi 2 juin, pour célébrer le 20e anniversaire de Mars Express, l’ESA avait organisé un direct avec une nouvelle image de la planète toutes les 50 secondes environ provenant de la caméra d’ingénierie VMC (Visual Monitoring Camera) de la mission. L’image met envrion 18 minutes entre l’orbiteur et la réception sur Terre.

Image de couverture : Impression d’artiste de Mars Express, avec une photo de Mars prise par la caméra stéréo haute résolution de l’orbiteur (crédit ESA)

Sources de l’article : site ESA