La planète Mars fascine les planétologues, les exobiologistes et le grand public depuis des dizaines d’années pour la grande question que tout le monde se pose : la planète abrite-telle, ou a t-elle abrité, des formes de vie ? Les rovers envoyés à la surface de la planète rouge ont tous recueilli des informations extrêmement importantes sur Mars, révélant des détails sur sa géologie actuelle et passée (fleuves, rivières, lacs et peut-être même des océans), ainsi que son environnement. La NASA a choisi le rover Perseverance pour répondre spécifiquement à la question de la vie sur Mars. Cette mission franchira une nouvelle étape de l’exploration martienne en renvoyant des échantillons sur Terre afin qu’ils soient analysés en profondeur. 

La mission de ce nouveau rover est multiple. Son objectif principal et unique est de collecter des échantillons qu’un futur vaisseau spatial pourra ramener sur Terre. Chaque fois qu’un rover se rend sur Mars, il y reste, sans aucun moyen de rentrer. Nous n’avons donc jamais ramené des échantillons de roche ou de sol de Mars. Cette mission propose de changer cela. Selon le concept actuel, le processus impliquera en fait trois vaisseaux spatiaux différents.

Perseverance commencera par la collecte des échantillons sur une période de plusieurs années, une deuxième mission consistera à atterrir sur Mars avec une fusée pour lancer ces échantillons en orbite autour de Mars, et une troisième retirera les échantillons de l’orbite basse de Mars, les replacera dans l’espace interplanétaire et les ramènera sur Terre.

Les analyses géochimiques de Curiosity

Ces échantillons nous en diront plus sur l’histoire géologique de Mars. Depuis 2012, le rover Curiosity a parcouru plus d’une douzaine de kilomètres, faisant des observations en cours de route avec ses 10 instruments. L’un d’eux, l’instrument laser ChemCam, a balayé des roches, étudié leur composition chimique et nous a révélé la nature du grand lac qui existait autrefois près de l’équateur de Mars.

Cet instrument est commandé alternativement depuis Los Alamos au Nouveau-Mexique et le CNES à Toulouse. Chaque semaine, les opérations changent de mains entre les deux lieux. Ensemble, l’équipe ChemCam a publié près de 100 articles scientifiques sur ses découvertes à partir de plus de 750’000 échantillonnages laser. D’autres instruments étudient la minéralogie de Mars et ses modèles météorologiques.

La présence de molécules organiques sur Mars

De plus, grâce aux données de l’instrument d’analyse d’échantillons du rover Curiosity sur Mars, ou SAM, nous savons que Mars possède en effet des molécules organiques, définies comme des molécules contenant du carbone et de l’hydrogène, et parfois de l’oxygène, de l’azote ou d’autres éléments. Ces molécules organiques peuvent être fabriquées par des processus non vivants, amenant à se poser la question de savoir si des processus biologiques en sont à l’origine ou non.

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generation methane mars

Graphique décrivant les différents mécanismes pouvant être à l’origine du méthane sur Mars, y compris l’origine microbienne. Crédits : ESA

Jusqu’à présent, les matériaux organiques martiens comprennent des molécules à longue chaîne avec jusqu’à 12 atomes de carbone. C’est plus complexe que ce à quoi nous nous attendions sur la surface de Mars. Et c’est précisément pourquoi nous voulons rassembler les échantillons les plus intéressants et les ramener sur Terre.

SuperCam et microphone : étudier les roches tout en écoutant l’environnement

Les premiers travaux de conception ont déjà commencé sur le vaisseau spatial pour le voyage de retour d’échantillons de Mars. En attendant, Perseverance va trouver les échantillons. Une fois de plus, le rover arbore un instrument laser, cette fois appelé SuperCam (la nouvelle génération de ChemCam). En plus des laser qui fournissent les compositions chimiques des roches, deux autres méthodes donnent des informations complémentaires sur leur contenu minéral.

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Un microphone écoutera le bruit des impacts laser pour savoir à quel point les roches sont dures — un autre détail important à la fois pour les opérations de rovers et pour interpréter le contexte géologique. Sans oublier que le microphone donnera les tout premiers enregistrements de la surface martienne, afin que nous puissions écouter le vent et tous les autres sons que l’environnement pourrait offrir.

Un début de mission prévu pour 2021

Sur le bras du rover, l’instrument SHERLOC revendique également l’héritage ChemCam, en particulier pour son détecteur et son électronique, qui viennent de Los Alamos. Sonde à petite échelle ne regardant que quelques microns à la fois, SHERLOC recherchera des molécules organiques qui pourraient être des signes de vie.

Perseverance est maintenant en Floride et l’équipe prépare le lancement du vaisseau spatial. La NASA a réussi à poursuivre ces préparatifs en toute sécurité ce printemps. La Terre et Mars seront bientôt à proximité — une approche d’environ 63 millions de kilomètres. C’est le moment idéal pour envoyer la prochaine mission sur Mars. La fenêtre de lancement s’ouvre le 17 juillet. Il faudra ensuite attendre le 18 février 2021 — la date d’atterrissage.

Vidéo présentant le rover Perseverance et la future mission en trois étapes de retour d’échantillons martiens sur Terre :

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