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2000 sols d’exploration du cratère Gale par le robot Curiosity sur Mars

Après près de 6 ans d’exploration du cratère Gale, le robot Curiosity de la NASA passe le cap des 2000 sols (1 sol = 1 jour martien = 24 hr 40 min) à la surface de Mars. Une telle longévité a permis à Curiosity de mettre en évidence que les conditions essentielles à l’émergence de la vie étaient réunies par le passé sur Mars. Les équipes françaises du CNRS et des universités françaises, qui opèrent quotidiennement les instruments ChemCam1 et SAM2 en collaboration avec le CNES, ont apporté une contribution essentielle aux découvertes de Curiosity. Retour sur quelques faits marquants de la mission.

Photo ci-contre : Auto portrait de la sonde Curiosity de la NASA sur la crète Vera Rubin que le robot a exploré ces derniers mois Derrière le mat du robot on peut distinguer le sommet du Mont Sharp. Credit: NASA/JPL-Caltech

Depuis août 2012,le rover Curiosity explore la surface de Mars et a parcouru plus de 18 km dans le cratère Gale. Il vient de franchir une crête riche en oxyde de fer au cours de son ascension du Mont Sharp, une montagne qui culmine à 5 km au-dessus du fond du cratère. Tout au long de son trajet, Curiosity a caractérisé de nombreux dépôts sédimentaires, souvent invisibles depuis l’orbite et qui sont témoins d’érosion fluviale, lacustre ou éolienne. Ces observations ont permis d’établir que Mars fut dans le passé une planète habitable. En escaladant les pentes du Mont Sharp, Curiosity étudie maintenant l’histoire de cette habitabilité, probablement vieille de plus de 3 milliards d’années.

L’instrument ChemCam est utilisé quasi-quotidiennement. Grâce à son laser de puissance, Il mesure la composition des roches de Mars sans les toucher de 2 m à 7 m du rover. Il détecte de nombreux éléments chimiques qui nous racontent la genèse de ces roches et leur transformation dans le temps. Il est à l’origine de plusieurs découvertes importante pour la connaissance de la géologie de Mars et son potentiel biologique : découverte de roches comparables aux continents primitifs terrestres ; détection de veines minérales témoignant d’une activité aqueuse souterraine prolongée ; catalogage des sources de sédiments ; surveillance de l’abondance d’eau et de gaz carbonique dans l’atmosphère. A ce jour, les pilotes de Curiosity ont activé plus de 550 000 fois le laser de ChemCam sur Mars, 17 000 points de mesure ont été obtenus, ce qui constitue une bibliothèque de composition sans précédent sur Mars à ce jour.

L’instrument SAM est utilisé pour caractériser la composition moléculaire des sols et des roches, collectés à l’aide du bras articulé du robot, ainsi que de l’atmosphère. Le plus gros instrument de Curiosity est donc bien moins souvent utilisé que ChemCam avec « seulement » quelques dizaines de mesures de la composition atmosphérique, et une douzaine d’échantillons solides caractérisés. Mais de par ses caractéristiques, SAM est le seul instrument à avoir mis en évidence la présence de perchlorates (oxydants puissants) et de nitrates dans les roches sédimentaires analysées. De plus, il est le premier à avoir détecté la présence de matière organique sur Mars, 40 ans après la première tentative opérée par les sondes Viking, dans des échantillons d’argiles prélevés dans le plancher du cratère. Enfin, les mesures SAM ont permis de détecter la présence de méthane dans l’atmosphère, dont la présence interroge son origine du fait de sa faible durée de vie théorique dans les conditions de surface de Mars.

ChemCam et SAM sont programmés en alternance avec leurs partenaires américains depuis le FIMOC (French Instrument Mars Operations Center) au CNES Toulouse. Les commandes des activités ChemCam et SAM sont validées et transmises au JPL qui les envoie vers Mars. Le FIMOC traite aussi les données techniques venant de Mars et s’assure du bon fonctionnement de l’instrument. Les données scientifiques sont analysées par de nombreux laboratoires français et internationaux.

En 2020, le rover américain Mars 2020 et celui de l’Europe Exomars 2020 devraient venir soutenir les recherches menées grâce à Curiosity avec à leurs bords respectifs : l’instrument SuperCam, héritier de ChemCam, et l’instrument MOMA, héritier de SAM nous permettant ainsi de pousser plus avant nos analyses des environnements martiens au cours de l’histoire de la planète et leur potentiel quant à l’apparition éventuelle de vie.

1Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP, CNRS/Université de Toulouse),

2Laboratoire Atmosphères Modélisation Observations Spatiales (LATMOS, CNRS/UVSQ/Sorbonne Université), Laboratoire Interuniversitaires des Systèmes Atmosphériques (LISA, CNRS/UPD/UPEC), Laboratoire de Génie des Procédés et Matériaux (LGPM, CentraleSupelec)

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Olivier Gasnault, IRAP, Olivier.Gasnault@irap.omp.eu, 05 61 55 75 53

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