«Sept minutes de terreur»: pourquoi l’atterrissage du rover sur Mars jeudi est si éprouvant pour les nerfs

Une illustration du rover Perseverance de la NASA atterrissant en toute sécurité sur Mars. | NASA / JPL-Caltech

Le rover Perseverance de la NASA recherchera des preuves directes de la vie sur Mars. Premièrement, il doit atterrir.

Si tout se passe bien, jeudi à 15 h 55 HE, la planète Mars aura un nouveau robot résident. C’est à ce moment que le rover Perseverance de la NASA devrait atterrir sur la planète rouge, après son voyage de sept mois dans l’espace. Tu peux regardez la diffusion en direct de l’atterrissage de la NASA ci-dessous (à partir de 14 h 15 HE).

Préparez-vous à voir des ingénieurs très tendus vers 15h48. C’est alors que Perseverance entre dans sa séquence d’atterrissage «sept minutes de terreur». Parce qu’il faut plusieurs minutes pour qu’une communication de Mars atteigne la Terre, l’équipe de la NASA ne peut pas piloter l’atterrissage du rover. Donc, la persévérance doit atterrir d’elle-même, sans aucune indication de la part des humains.

Pourquoi est-ce si terrifiant? Simplement: la NASA ne saura pas si le rover a atterri en toute sécurité pendant ces sept minutes – et l’agence spatiale n’a pas un bilan parfait en ce qui concerne l’atterrissage sur Mars.

Les précédentes missions de rover étaient après une grande question: Mars a-t-il jamais été hospitalier à la vie? Ils ont constaté que c’était le cas, avec de l’eau une fois à la surface et des produits chimiques organiques dans l’environnement.

La persévérance va aller pour la prochaine grande question: y a-t-il des preuves de la vie microbienne réelle, figée dans le temps sur la surface martienne?

«Cette mission sur Mars va être la première à aller chercher directement des preuves passées de la vie sur Mars», m’a dit Philip Twu, ingénieur en robotique au Jet Propulsion Laboratory de la NASA qui a aidé à concevoir le système de conduite autonome de Perseverance, en juillet.

C’est ce que les scientifiques rêvent de répondre lorsqu’ils sont enfants. Et maintenant, grâce à cette dernière mission, ils ont une bonne chance.

Rencontrez Perseverance. C’est comme le Curiosity Rover de la NASA, mais amélioré.

Le rover Perseverance semblera familier à beaucoup.


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Les divers instruments scientifiques de la persévérance.

Elle s’inspire de la Curiosity, qui a atterri sur Mars en 2012. Comme une voiture de la nouvelle année modèle, Perseverance s’accompagne de nombreuses améliorations: elle peut voyager plus vite, plus loin et contourner plus d’obstacles sur la surface martienne que Curiosity. Il a amélioré la conduite autonome et des roues plus résistantes. Il a un hélicoptère drone à bord (appelé Ingenuity), qui deviendra le premier du genre à voler sur une autre planète (il s’agit plus d’une démonstration technologique que d’un outil de mission principal).

Il a même une expérience conçue pour générer de l’oxygène à partir de l’atmosphère martienne, comme preuve de concept pour les futures usines de carburants de fusée sur la planète.

Et comme toute nouvelle pièce d’ingénierie de nos jours, il est livré avec plus de caméras que le modèle précédent: 23, contre 17 de Curiosity.

Mais les outils électriques du rover sont peut-être les plus importants: la persévérance va forer dans un ancien delta de la rivière sur Mars et collecter des échantillons de roche qui peuvent contenir des preuves de la vie ancienne. Le plan de suivi est encore plus audacieux: une future mission récupérera ces échantillons de Mars et les ramènera sur Terre.

«Sept minutes de terreur»

Pour trouver la réponse à cette question épique – Mars a-t-il déjà eu la vie? – Premièrement, Perseverance devra voyager dans l’espace pendant sept mois pour atteindre la planète rouge.

À son arrivée sur Mars jeudi, il devra répéter un atterrissage extrêmement délicat réalisé d’abord par Curiosity. Le rover et tous ses gadgets sont trop lourds pour atterrir sur la planète uniquement par des parachutes. (L’atmosphère de Mars est plus mince que celle de la Terre au départ, les parachutes y sont donc moins efficaces.) Il faut ralentir avec une descente motorisée (fusée).

Quand la persévérance est seulement au-dessus de la surface, le rover de 2 260 livres sera descendu doucement de la fusée via ce que les ingénieurs de la NASA appellent une «grue céleste».


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Représentation d’artiste de l’atterrissage de la «grue du ciel».

Tout cet exploit est rendu plus impressionnant par le fait que Perseverance doit se poser. Mars est suffisamment éloignée de la Terre pour que tout signal radio que nous envoyons au rover met sept minutes à atteindre Mars. Cela signifie qu’il n’y a pas de persévérance de pilotage en temps réel. Il doit ralentir d’environ 12 000 mph à zéro, tout en choisissant un endroit dégagé pour atterrir.


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L’atterrissage de Perseverance sera entièrement autoguidé par ses ordinateurs.

Même si Curiosity a réussi cet exploit en 2012, «nos cœurs vont encore battre fort quand nous arriverons à ce point de la mission», a déclaré Matt Wallace, chef de projet adjoint pour Persévérance, aux journalistes avant le lancement de la mission. C’est la partie la plus dangereuse de toute la mission et le moment où elle pourrait échouer de manière catastrophique. Une fois la séquence d’atterrissage commencée, la NASA n’aura aucun contrôle sur l’engin.

Les ingénieurs appellent cet atterrissage les «sept minutes de terreur» car nous ne saurons pas si Perseverance a réussi à remonter à la surface en toute sécurité jusqu’à ce qu’il ait atterri et envoyé une transmission radio sur Terre. (Contrairement à Curiosity, Perseverance pourra filmer son atterrissage, que le public pourra voir ultérieurement. Ce sera génial.)

À la recherche de signes de vie ancienne

La curiosité a atterri dans le cratère Gale, un ancien lit de lac asséché. La persévérance va à un endroit appelé Jezero Crater, qui est un ancien delta fluvial. Le terrain y est un peu plus perfide que Gale, mais les récompenses peuvent être plus riches.

« Il y aura beaucoup plus de rochers, il y aura beaucoup plus de falaises, il y aura beaucoup plus de choses qui vont vraiment nécessiter un rover pour être en mesure d’être beaucoup plus intelligent dans sa façon de conduire, » Dit Twu. Tout doit fonctionner parfaitement: si le rover se coince ou casse une roue, il n’y a pas d’équivalent martien AAA pour le remorquer.

Comme pour toute mission sur Mars, de nombreux dysfonctionnements techniques sont possibles. L’année dernière, par exemple, une sonde thermique de l’atterrisseur Mars Insight de la NASA s’est bloquée de manière inattendue lors du forage dans le sol.

Mais le risque en vaudra la peine. «Si la vie existait un jour sur Mars, c’est le genre d’endroit où ces preuves seraient préservées», a déclaré Lori Glaze, directrice de la division des sciences planétaires de la NASA, à Vox en juillet.


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Cette image du cratère Jezero, le site d’atterrissage du Mars Perseverance Rover, a été prise par des instruments sur Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA.

C’est parce que le cratère abrite un delta fluvial asséché vieux de 3,4 milliards d’années. Vous pouvez voir sa forme dans l’image ci-dessus. C’est un endroit idéal pour rechercher des signes de vie passée, a déclaré Tanja Bosak, géobiologiste du MIT travaillant sur la mission Perseverance.

Dans le lit d’une rivière, «il y a beaucoup de minéraux argileux, et lorsqu’ils se déposent, ils peuvent vraiment étouffer tout ce qui est organique, ou même absorber des molécules organiques», dit-elle. Autrement dit: dans l’ancienne argile séchée du delta, il peut y avoir des fossiles microscopiques de la vie microbienne, ou des modèles géologiques indicatifs de la vie. (En règle générale, Bosak étudie comment les micro-organismes modifient les roches sur Terre. Les recherches qu’elle et ses collègues font dans ce domaine fourniront la base des roches à rechercher sur Mars.)


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Le voyage prévu de Perseverance à travers le cratère de Jezero. Il est à propulsion nucléaire (comme Curiosity), et sa mission initiale d’explorer un ancien delta fluvial sur Mars devrait durer une année martienne (deux années terrestres) mais pourrait être prolongée beaucoup plus longtemps.

Une fois dans le delta, Perseverance utilisera ses caméras et divers capteurs chimiques pour trouver les roches les plus susceptibles de contenir ces preuves. (L’un des capteurs s’appelle SHERLOC, abréviation de «Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals».) Les scientifiques ici sur Terre analyseront ces données et choisiront plusieurs dizaines d’échantillons pour le rover. Ensuite, les échantillons seront stockés dans des tubes spéciaux à l’intérieur du rover, où ils ne seront pas dérangés.

Le plan le plus audacieux, cependant, est à venir. Une future mission – dont la date n’est pas encore déterminée – appelée le retour de l’échantillon de Mars enverra un nouveau rover sur Mars pour collecter les échantillons à un point de dépôt, puis les relancer sur Terre sur une petite fusée.

Quel type de vie les scientifiques pourraient-ils trouver?

Une fois de retour sur Terre, les scientifiques peuvent étudier les échantillons de manière extrêmement précise et déterminer s’ils contiennent des signes de vie ancienne.

Ils n’attendent rien de plus que des microbes – semblables à des bactéries ou à d’autres organismes unicellulaires. Ce n’est pas une mission de trouver des petits hommes verts.

Mais c’est toujours excitant. « Ces [Martian] les roches sont plus anciennes, d’un demi-milliard ou d’un milliard d’années, que tout ce qui est bien préservé que nous avons sur Terre », dit Bosak. Ce qui signifie que nous pourrions non seulement trouver de la vie sur Mars, mais une forme de vie plus ancienne et plus primordiale que toute autre précédemment observée sur Terre. Quand il s’agit de la vie sur Terre, dit-elle, nous ne pouvons même pas demander «à quoi ressemblait la vie sur Terre à cette époque». Les preuves potentielles de la vie sur Mars peuvent nous permettre de mieux comprendre comment la vie a évolué sur notre propre planète.

Bien sûr, la découverte de la vie sur Mars provoquera également des questions épiques, comme: la vie est-elle née sur Mars séparément de la Terre? Y a-t-il eu un événement commun qui a créé la vie sur les deux planètes? La vie a-t-elle commencé sur une planète puis est-elle passée à une autre via une météorite? Les scientifiques n’auront pas ces réponses tout de suite, mais avec des échantillons réels de Mars, ils peuvent commencer à y penser. (Il est également possible que ces échantillons martiens ne montrent aucun signe de vie ancienne.)

«Y a-t-il de la vie dans l’espace?» est l’une des plus grandes questions qui intéressent les enfants à la science. Mais les scientifiques doivent généralement se contenter de trouver les réponses à des questions plus petites. «Vous apprenez à poser des questions auxquelles vous pouvez réellement répondre», dit Bosak. Maintenant, dans un avenir relativement proche, nous pourrions être en mesure de répondre à la grande question.

«C’est quelque chose de vraiment cool», a déclaré Asad Aboobaker, un ingénieur qui a travaillé sur un générateur d’oxygène expérimental à bord de Perseverance, dans une interview en juillet. C’est sa première mission sur Mars, et il en est juste étourdi. «Comme, je peux envoyer quelque chose sur Mars, non? Je veux dire, ça va littéralement aller sur une autre planète et y atterrir, et ça va faire quelque chose qui n’a jamais été fait auparavant.

C’est quelque chose d’espoir à penser pendant la pandémie de coronavirus. Le rover a été nommé Perseverance en mars après que la NASA ait organisé un concours de rédaction d’essais à l’échelle nationale demandant aux étudiants leurs idées. À l’époque, la pandémie n’était pas globale. Maintenant, le nom a une nouvelle signification pour de nombreux ingénieurs de la NASA qui ont dû terminer leur travail à domicile ou en personne avec des fardeaux accrus en matière de sécurité biologique. «Le nom a pris une signification particulière», dit Glaze. «L’équipe a vraiment dû surmonter des obstacles incroyables.»