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Chroniques martiennes, l’atterrissage de Curiosity est un succès

Arrivé sans encombre sur Mars, Curiosity est un bond de géant pour la conquête spatiale ! Sa taille est celle d’une voiture, il pèse dans les 900 kg, c’est un véritable laboratoire sur roues qui héberge une dizaine d’instruments scientifiques de haute précision. Curiosity est le robot le plus évolué que l’homme n’ait jamais envoyé sur une autre planète. Plus grand, plus lourd et plus performant que ses prédécesseurs comme Sojourner, Spirit et Opportunity, le robot Curiosity est une révolution technologique.

La sonde Européenne Mars Express sert de relais pendant l'atterissage de Curiosity
Son bras robotique, sa caméra et ses multiples capteurs, font de Curiosity un engin véritablement multitâche, cela va de l’analyse des roches et du sol de Mars, en passant par des relevés de météo Martienne (oui la planète rouge possède un cycle de saisons !), plus généralement notre rover est capable d’effectuer des mesures précises de tout son environnement.

Quel est l’objectif de cette mission ? En savoir plus sur l’habitabilité de Mars et découvrir si la planète a présenté, dans un passé lointain, les conditions propices à l’émergence de la vie, quand sa température et sa pression atmosphérique étaient compatibles avec la présence d’eau liquide, il y a un peu moins de 4 milliards d’années … A cette époque, comme sur la Terre, Mars a peut-être amorcé le développement d’une activité biologique.

L’environnement martien, avec son absence d’eau, son sol oxydant et sa surface irradiée en permanence par les ultraviolets a longtemps été considéré comme hostile à l’apparition de la vie et a sa préservation. L’état des lieux actuel de la planète rouge permet de conclure à l'absence totale de toute forme de vie "évoluée" à sa surface. Les scientifiques sont formels, ils n’ont repéré aucun petit bonhomme vert dans leurs télescopes… La présence de vie, récente ou passée, sur une autre planète, nécessite donc une exploration "in situ" de la surface et du sous-sol avec l'envoi de robots ou d'astronautes.

Pour l’instant, seuls des robots automatiques sont envoyés sur la planète rouge. La recherche de la vie a débuté à la fin des années 1970 avec les missions Viking de la NASA. Ces explorations n’ont pas réussi à mettre en évidence des indices probants et la recherche s'est arrêtée au bénéfice de l'investigation géologique de la planète.

Pour autant, grâce aux précédentes missions martiennes, depuis une dizaine d’années, les études scientifiques de la planète Mars ont mis en évidence que la vie pouvait exister dans des niches écologiques sous forme de bactéries par exemple. Il est possible aussi que la vie ait émergé puis disparue, faute de conditions favorables avec la disparition de l'eau liquide et la perte de l’atmosphère Martienne...Pour valider ces hypothèses, la NASA a décidé d’envoyer un laboratoire sur la planète rouge, Mars Science Laboratory, le MSL. Les précédents rovers, Spirit et Opportunity, étaient destinés à l’analyse des roches et de leur altération. Curiosity a comme objectif de détecter les traces d’une chimie organique ancienne et même prébiotique, c’est-à-dire de déceler les constituants fossiles de la matière vivante, comme des atomes de carbone ou certaines molécules organiques, par exemple des protéines.

La communauté scientifique française est très impliquée dans cette nouvelle mission de la NASA avec la conception et la réalisation technique de 2 des 10 instruments embarqués dans le rover, le ChemCam , pour Laser-Induced Remote Sensing for Chemistry and Micro-Imaging, et le SAM , pour Sample Analysis at Mars. Le CNES , l'agence spatiale française, assure la maitrise d'ouvrage de la contribution française à Mars Science Laboratory et participe aux opérations à la surface de Mars en temps réel. Scientifiques et ingénieurs pilotent ensemble ces instruments depuis le centre du CNES à Toulouse, le FIMOC , pour French Instrument Mars Operation Centre.

Les coulisses de la mission MSL par le CNES

Les équipes françaises de scientifiques et d'ingénieurs ont travaillé sur les instruments de la mission Mars Science Laboratory sans relâche pour être prêts le jour de l'atterrissage sur Mars du rover Curiosity.
Crédits : CNES .

Le ChemCam , le Laser-Induced Remote Sensing for Chemistry and Micro-Imaging, est l'instrument d’analyse élémentaire des roches autour du rover jusqu’à 10 mètres. Il utilise une technique d’analyse spectroscopique dans l’ultraviolet associée à l’ablation laser. Comment ça marche ? Un laser de puissance tire sur une cible ce qui provoque la fusion du matériau et l’apparition d’un plasma que l’on détecte à distance en spectroscopie UV. Cette technique, jamais embarquée sur un engin d’exploration pour Mars, permettra de faire une première analyse sélective des roches environnantes sans nécessiter de déplacer le rover. Selon les informations recueillies par ChemCam, le robot pourra alors se positionner près d’une roche plus intéressante afin de faire des analyses plus approfondies.

La suite instrumentale SAM , le Sample Analysis at Mars, réalisera des analyses de roches, du sol et de l'atmosphère afin de rechercher tous les composés chimiques associés à la vie, ceux liés au carbone, y compris le méthane. SAM est placé sous la responsabilité du centre de la NASA Goddard Space Flight Center , le GSFC, au Maryland aux USA.

Chem Cam et SAM ont été testés et calibrés en utilisant, entre autres, une collection de roches analogues à celles de Mars de l’ISAR , l’International Space Analogue Rockstore, une collection qui a été rassemblé par le Centre de Biophysique Moléculaire du CNRS à Orléans. Ce centre est impliqué dans la mission Curiosity avec l'interprétation des informations du rover dans l'étude géologique des roches.

Un mot de l’atterrissage, alors que les précédents robots martiens se sont posés grâce à un système d’airbags, Curiosity combine un système étonnant de parachutes, de rétrofusées et de treuils ! En 7 minutes de descente le rover Curiosity passe de 21 000 km/h à moins de 3 km/h pour se poser en douceur sur la planète rouge, au cœur du cratère Gale. Il ne reste plus qu’à explorer et analyser les données…

L'atterrissage du rover Curiosity en animation par le CNES Crédits : NASA/JPL

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