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Ci-dessus : Image © Public Domain

Destination Mars : Un Voyage vers une Autre Planète

Mars est visible dans le ciel nocturne sans télescope, c’est pourquoi cette planète fascine les gens depuis des milliers d’années. Nous avons appris beaucoup de choses concernant les conditions sur Mars en utilisant de puissants télescopes, en envoyant des orbiteurs robotisés pour étudier la planète et en larguant des atterrisseurs et des astromobiles robotisés sur la surface martienne. La grande étape suivante consiste à envoyer une mission humaine sur Mars.

Pourquoi Aller sur Mars?

Mars est une planète froide et sèche dont l’atmosphère suffocante est composée à 96 % de dioxyde de carbone et de très peu d’oxygène. Cependant, Mars possède de nombreuses caractéristiques semblables à celles de la Terre, comme des calottes polaires, des saisons, des nuages et une surface rocheuse avec des canyons et des montagnes (voir la fiche d’information La Terre et Mars : Comparaison de planètes voisines).

Il y a des milliards d’années, Mars ressemblait peut-être plus à la Terre, avec des températures plus chaudes et de l’eau à l’état liquide en abondance. Cela fait en sorte que c’est la planète de notre système solaire, autre que la Terre, la plus susceptible d’avoir soutenu l’évolution de la vie. La découverte de signes de vie passée est un objectif important des missions vers Mars. Les scientifiques croient que la vie martienne était probablement constituée de microbes, comme les bactéries. La question de savoir si les microbes martiens pourraient encore vivre dans des zones protégées est passionnante. Même si on ne trouve jamais de vie ailleurs que sur Terre, l’exploration d’autres planètes permet à l’être humain de satisfaire sa curiosité en ce qui a trait à sa place dans l’espace.

Les autres buts des missions sur Mars sont d’en savoir davantage sur le climat et la géologie de cette planète et sur les changements qu’ils ont subis au fil du temps. Ces données aideront les scientifiques à déterminer si Mars était habitable dans le passé et si elle peut être habitée par l’homme dans l’avenir.

Des Missions Robotiques Étonnantes

Depuis les années 1960, la NASA (National Aeronautics and Space Administration des États-Unis) a lancé de nombreuses missions robotiques réussies vers Mars. Les premières consistaient à envoyer un engin spatial survoler la planète. Puis des orbiteurs ont été acheminés pour étudier Mars à partir d’une orbite stable (comme un satellite), et par la suite, des atterrisseurs ont atteint la surface martienne (voir la figure 1).

À l’heure actuelle, trois orbiteurs de la NASA observent Mars depuis l’espace et deux astromobiles sont sur la surface de la planète. Les astromobiles, appelés Opportunity et Curiosity, étudient la géologie martienne et cherchent de l’eau à l’état liquide ainsi que des signes de vie dans le sol et dans les roches (voir la figure 2). Plusieurs atterrisseurs et astromobiles inactifs envoyés lors de missions précédentes sont encore présents sur la surface de la planète.

En 2018, la NASA envisage de lancer l’atterrisseur InSight afin d’explorer sous la surface de Mars et d’apprendre comment les planètes rocheuses comme la Terre se sont formées et ont changé au fil du temps. Le lancement de l’astromobile Mars 2020 est prévu deux ans plus tard. Il continuera à chercher des traces de vie et à recueillir des données qui aideront les futurs astronautes à survivre sur cette planète.

En mars 2016, l’Agence spatiale européenne et l’Agence spatiale fédérale russe (Roscosmos) ont lancé conjointement la première phase de la mission robotique ExoMars. Son but principal est de chercher des signes de vie sur Mars en étudiant les gaz atmosphériques et en explorant la surface. L’Organisation indienne de recherche spatiale étudie l’atmosphère et la surface martiennes à partir de l’espace depuis septembre 2014 dans le cadre de la mission Orbiteur.

SpaceX, une entreprise aérospatiale américaine privée, prévoit de faire atterrir un engin spatial sur Mars en 2018 avec l’appui technique de la NASA. La capsule Dragon de SpaceX, lancée par la fusée Falcon 9, ravitaille la Station spatiale internationale depuis 2012. Des versions plus puissantes de la capsule et de la fusée, appelées Dragon 2 et Falcon Heavy, seront utilisées pour la mission martienne.

Le Défi d’envoyer des Personnes sur Mars

Mars est notre plus proche voisine planétaire, mais elle est tout de même très loin. La distance qui la sépare de la Terre change constamment en raison des orbites respectives des deux planètes autour du Soleil. La plus petite distance entre Mars et la Terre est d’environ 54,6 millions de kilomètres. Il faudrait conduire sans arrêt pendant 64 ans à une vitesse de 100 km/h pour parcourir cette distance. Avec la technologie spatiale actuelle, les missions robotiques prennent environ 8 mois pour atteindre Mars.

Pour envoyer des gens et du ravitaillement vers Mars, la NASA est en train de mettre au point la fusée la plus puissante jamais fabriquée. Le système de lancement spatial (SLS) enverra jusqu’à quatre astronautes dans un engin spatial appelé Orion (voir la figure 3). Avant de parcourir tout le chemin vers Mars, le SLS sera testé au cours d’une mission vers la Lune, qui se trouve à environ 386 000 kilomètres de la Terre. Dans les années 2020, la NASA prévoit de prendre un morceau d’astéroïde et de le mettre en orbite autour de la Lune. Le SLS enverra des astronautes à bord d’Orion pour explorer l’astéroïde capturé et tester les nouvelles technologies qui seront nécessaires pour entreprendre le voyage vers Mars.

Cette capture d’astéroïde est une mission controversée, de sorte que cela pourrait ne pas se passer comme prévu. La mission vers Mars avec équipage est prévue pour les années 2030. En conséquence, les premiers humains à mettre le pied sur Mars pourraient être des élèves qui sont actuellement au primaire.

Le Défi de la Vie sur Mars

Jusqu’à présent, la NASA n’a pas prévu d’établir une installation permanente sur Mars. Même pour une mission comportant un court séjour à la surface de la planète, il sera difficile de garder les astronautes en bonne santé pendant le voyage. La Station spatiale internationale (SSI) est placée en orbite terrestre basse, à 350 kilomètres au-dessus de la surface, et est continuellement occupée depuis novembre 2000. La première étape d’une mission vers Mars consiste à s’assurer que les astronautes restent en bonne santé dans la SSI.

La recherche à bord de la SSI aide les scientifiques à comprendre quel type d’exercice est le meilleur pour les astronautes, en quoi les missions spatiales de longue durée affectent leur système immunitaire et leur vision, comment les protéger contre le rayonnement cosmique, quel genre de nourriture il est préférable d’envoyer depuis la Terre et comment cultiver des fruits et des légumes dans un engin spatial. Il est tout aussi important d’apprendre à préserver la santé mentale des astronautes qui sont confinés dans un espace restreint pendant une longue période avec seulement quelques autres personnes.

Pendant le voyage vers Mars, plus les astronautes s’éloignent de la Terre, plus les communications deviennent difficiles. La communication bidirectionnelle entre la Terre et Mars prend environ 20 minutes. Il faut donc attendre longtemps avant d’avoir une réponse de la Terre en cas d’urgence lorsqu’on est à des millions de kilomètres de la Terre.

Les scientifiques s’inspirent du succès de la Station spatiale internationale et des missions robotiques vers Mars pour réaliser l’objectif d’envoyer des êtres humains sur notre planète voisine. C’est une période passionnante pour l’exploration spatiale!

Glossaire

Astromobile

Les astromobiles martiens sont des robots mobiles (contrôlés à partir de la Terre) qui se déplacent sur la surface de Mars. Ils sont largués à la surface dans un atterrisseur. Les astromobiles envoient des photos et des données vers la Terre au fur et à mesure qu’ils explorent différentes régions de Mars.

Atterrisseur

Les atterrisseurs martiens sont des robots stationnaires (contrôlés à partir de la Terre) qui se trouvent à la surface de Mars. Ils envoient des images et des données vers la Terre. L’atterrisseur peut aussi être la coque de protection dans laquelle se trouve le astromobile lorsque celui-ci descend vers la surface de Mars.

Microbes

Organismes habituellement unicellulaires ne pouvant être vus qu’à l’aide d’un microscope. Les bactéries et certains champignons, comme les levures, sont des exemples de microbes.

Orbiteur

Engin spatial gravitant autour d’une planète et qui n’atterrit pas. Certains orbiteurs martiens ont été envoyés avec des atterrisseurs ou des astromobiles attachés qui ont ensuite été largués à la surface de Mars. Les orbiteurs envoient des images et des données vers la Terre.

Télescope

Instrument doté de lentilles ou de miroirs, qui permet d’observer des corps célestes éloignés en les faisant paraître plus près et plus gros. Les télescopes sont utilisés pour étudier les objets de notre système solaire (le Soleil, les planètes, les astéroïdes, etc.), d’autres systèmes solaires dans notre galaxie, et même d’autres galaxies dans l’univers.

Références