Le rover Perseverance va mettre le cap sur le delta du cratère Jezero

Olivier Gasnault, l’un des principaux opérateurs du rover Perseverance. © D. de Scheapmeester
Arrivé sur Mars le 18 février 2021, Perseverance a une mission de longue haleine : déterminer si Mars a hébergé les prémices de la vie il y a 3,5 milliards d’années. Olivier Gasnault, responsable de l’instrument SuperCam sur le rover, nous explique ses prochains objectifs.

Chercheur à l’Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), Olivier Gasnault est l’un des responsables de ChemCam sur le rover Curiosity, et il est chargé des opérations scientifiques de SuperCam sur Perseverance, arrivé sur Mars le 18 février 2021 dans le cratère Jezero.

Quelle est la suite des opérations pour Perserverance à la surface de Mars ?

Olivier Gasnault : Le rover va connaître une phase de vérification et paramétrage des instruments, qui devrait s’étendre sur trois mois environ. Les observations scientifiques ont déjà débuté avec les premières images reçues, et des analyses géologiques vont commencer progressivement. Dans les prochains jours, Perseverance effectuera son premier pointage de laser sur une roche afin d’en déterminer la composition.

Après ces trois mois, Perseverance se mettra à arpenter la surface martienne. Quelle sera sa destination ?

Il se dirigera vers le delta d’une rivière qui se déversait dans Jezero, il y a 3,5 milliards d’années — à l’époque, ce cratère d’impact était un lac. Mais sa destination précise est maintenant l’objet de discussions scientifiques et techniques.

Le delta du cratère martien Jezero, vu par MRO. © Nasa
Le rover Perseverance s’est posé dans le cratère Jezro à l’est de cet ancien delta, vu ici par la sonde MRO. © Nasa/JPL-Caltech/ASU

Cet ancien lac aurait-il permis l’émergence d’une forme de vie ?

Des études ont montré que la vie sur Mars, si elle a existé, serait apparue au même moment que sur Terre, bien que l’évolution constante de notre planète rende difficile l’analyse d’anciennes formes de vie. Jezero était un grand lac lorsque l’eau était encore présente à la surface de Mars. Depuis la disparition de l’atmosphère martienne, c’est un lieu préservé. Plusieurs deltas de rivières et points d’eau auraient pu « capturer » dans leurs sédiments des traces de vie très simples et microscopiques. La recherche de l’habitabilité sur Mars est l’une des missions principales de Perseverance.

Vous mentionnez la recherche d’habitabilité, donc une potentielle trace de vie ?

Une vie qui aurait éventuellement existé et subsisté voici 3,5 milliards d’années. Curiosity a mis au jour des données concernant la présence d’eau et de conditions atmosphériques propices dans une région constituée de lacs sur Mars. L’objectif est de trouver si un développement potentiel de cette vie prébiotique, maintenant éteinte, a eu lieu il y a tant d’années.

Comment les données recueillies par Curiosity depuis 2012 ont-elles permis de préparer la mission de Perseverance ?

La structure et les caractéristiques des deux rovers sont similaires. Curiosity a fourni une grande quantité de données depuis 9 ans, notamment sur l’habitabilité de Mars. Il a également permis de roder le contrôle des opérations depuis la Terre. Les chercheurs doivent faire face à de nombreuses contraintes techniques, notamment avec le délai de transmission entre Mars et nous.

La neige carbonique présente aux pôles de Mars ne permettrait-elle pas de préserver une trace de cette vie passée ?

A priori, non. La glace présente au niveau des pôles s’évapore et réapparaît au fil des saisons. Elle est donc récente, car elle se renouvelle sans cesse. Il faudrait procéder à un forage profond comme nous pouvons le faire en Antarctique.

L’étude des roches dans Jezero est un bon compromis, car le cratère permet l’étude de la géologie et de la topographie martiennes. Les échantillons qui seront prélevés et renvoyés sur Terre à l’horizon 2030 devraient nous éclairer sur l’histoire de la planète rouge.

D’ici là, comment seront exploités les instruments de Perseverance afin d’en tirer des données à distance ?

Avant le prélèvement et le renvoi des roches effectué par d’autres missions, tous les instruments du rover seront exploités pour fournir les meilleures données possibles. Cela fait déjà plus d’un an que les scientifiques étudient la géologie de Jezero, la vulcanisation et la cratérisation de la zone afin d’élaborer une stratégie la plus efficace possible. Plusieurs campagnes seront menées : l’observation sera réalisée par la caméra Mastcam-Z, version améliorée de celle équipant Curiosity. Elle permettra une stratigraphie plus approfondie. Les instruments PIXL et Sherloc, au contact du sol martien, transmettront des données sur la minéralogie et la composition du sol. L’instrument que nous pilotons, SuperCam, analysera les roches de Mars. Il est constitué d'un laser, dont le tir « vaporise » légèrement la roche, et de trois spectromètres qui en déterminent alors la composition chimique et minérale.

Les instruments du rover martien Perseverance. © Nasa
Supercam est l’un des sept instruments portés par le rover Perseverance. © Nasa

Des forages seront-ils réalisés ?

Nous nous concentrerons sur l’étude des roches de surface. Perseverance peut creuser sur quelques centimètres, mais guère plus. Il n’est pas équipé pour cette tâche. C’est l’ambition de la mission ExoMars 2022 lancée l’an prochain par l’Agence spatiale européenne.

Nous arrivons cependant à déterminer ce qu’il se passe sous les roues du rover Perseverance de deux manières : en se déplaçant et observant l’évolution géologique du terrain, comme en se promenant le long du Grand Canyon. Le radar RIMFAX élaboré par les équipes norvégiennes pourra sonder les couches de Mars jusqu’à une profondeur de 500 m. Il devrait permettre de détecter la présence de glace ou d’eau, s’il y en a.

Le Jet Propulsion Laboratory chapeaute la conduite de Perseverance. Mais pour Supercam, l’IRAP partage le pilotage avec le Los Alamos National Laboratory, qui a construit la moitié de l’instrument. Comment se passe la « garde alternée » une semaine sur deux ?

Nous sommes en relation permanente, presque 24 heures sur 24, et ces recherches internationales demandent une coordination méticuleuse. Aucune des équipes ne se contente de travailler lors de sa seule semaine de pilotage. Nous devons garder en permanence l’œil sur les données recueillies. Mais il est bon de souligner que participer à ces opérations permet un investissement optimal, en plus du fait que l’on puisse sélectionner et analyser les sujets que l’on choisit. Pour répondre à la question, la « garde alternée » se passe très bien.

La mission de Perseverance pose-t-elle un jalon pour l’exploration humaine de Mars ?

Sur un point, oui. Le rover embarque à son bord l’instrument Moxie, qui testera la fabrication d’oxygène à partir du CO2 malgré l’atmosphère ténue sur la planète. Ce sera utile pour créer de l’air respirable pour des astronautes, ou alimenter des propulseurs afin de renvoyer des capsules vers la Terre. Mais globalement, l’objectif de Perseverance ne sera pas d’analyser les sols pour y établir une future base martienne. Les objectifs d’une mission habitée vers Mars sont bien différents des missions robots : ils sont plus dans une volonté d’expansion et de conquête humaine.

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