PERSEVERANCE, mission

Les objectifs scientifiques de la mission

Le cratère Jezero, site d’atterrissage de Perseverance, est situé à l’ouest de la plaine Isidis à 18 degrés de latitude nord. Il a été choisi parce qu’il comporte un delta fluvial vers un lac asséché, où des dépôts sédimentaires ont pu s’accumuler voici quatre milliards d’années environ. Au début de l’histoire de la planète, l’atmosphère alors plus épaisse autorisait la présence d’eau, de lacs, voire d’océans, et d’un système fluvial. L’assèchement progressif et le refroidissement de la planète en surface, accompagnés de la disparition progressive de son atmosphère – moins d’un centième de l’atmosphère terrestre aujourd’hui à des températures moyennes de –63 ⁰C – ont rendu Mars inhabitable en surface, les traces d’un passé humide subsistant dans des sites comme Jezero, avec des cycles de sécheresse-inondation, qui pourraient avoir été propices selon certains auteurs à l’apparition de la vie.

L’objectif principal de Perseverance est de prélever une panoplie d’échantillons choisis après analyse physico-chimique par ses instruments. Ces échantillons seront déposés dans des tubes scellés, sur un point du trajet de Perseverance. Une future mission de collecte viendra les recueillir pour les rapporter sur Terre. Après le système complexe de prélèvement d’échantillons par le bras robotique, l’instrument principal de Perseveranceest l’ensemble instrumental franco-américain SuperCam monté sur un mât mobile comportant caméras, spectromètres infrarouges et laser d’analyse à distance. Son rôle est de repérer sur les roches des indices d’évolution chimique, voire d’activité biologique, avant même les retours d’échantillons.

La liste de la charge utile de Perseverancecomprend un ensemble de caméras panoramiques Mastcam-Z sur le mât, un radar de subsurface (Rimfax, ou Radar Imager for Mars Subsurface Exploration) conçu par un institut de recherche norvégien pour l’étude du sous-sol, un spectromètre en ultraviolet (SHERLOC, pour Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics and Chemicals), un spectromètre en rayons X (PIXL, Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry) pour déterminer la composition chimique des roches, et une station météorologique (MEDA, pour Mars Environmental Dynamics Analyzer) développée par une équipe espagnole pour mesurer les paramètres atmosphériques (température au sol, température de l'air, pression, humidité, direction et vitesse des vents et rayonnement dans différentes bandes spectrales). L’astromobile est aussi équipée d’un instrument pour tester la production d’oxygène à partir du dioxyde de carbone présent dans l’atmosphère martienne (Moxie, pour Mars OXygen In-situ resource utilization Experiment), prototype des systèmes nécessaires à l’exploration humaine de Mars.

Les premières images obtenues par les caméras de Perseverance confirment les prédictions faites à partir de clichés pris en orbite lors de missions antérieures : des structures sédimentaires semblent présentes et des remaniements liés à des écoulements d’eau sont observés. Les spectromètres doivent permettre de déchiffrer la composition minérale des roches pour en retracer l’origine (volcanique ou sédimentaire). Selon l’expérience de la mission Curiosity, il faudra compter plusieurs mois avant que des conclusions scientifiques puissent émerger. Ces résultats s’ajouteront aux mesures d’autres sondes concernant la composition de l’atmosphère (TGO, pour ExoMars Trace Gas Orbiter, de l'ESA, lancée le 14 mars 2016 et insérée en orbite autour de Mars le 19 octobre 2016), l’échappement atmosphérique (Maven, pour Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN, de la NASA, lancée le 18 novembre 2013 et placée en orbite autour de Mars le 21 septembre 2014) ou la sismologie (InSight, Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and[...]