Catégorie : Rover

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La carte géologique d’Oxia Planum est publiée!

En 2018, la plaine d’Oxia Planum, dans la région d’Oxia, était sélectionnée comme site d’atterrissage de la mission d’investigation du rover « Rosalind Franklin »/Exomars (ESA). Cette mission d’exobiologie hors normes a un lancement prévu pour 2028.

Vue synthétique d’Oxia Planum à partir des données d’imagerie satéllite (CTX, HRSC)

Une des étapes suivantes de la missions était l’organisation par l’ESA d’un groupe de travail pour la création d’une carte de la géologie à haute résolution. Si les études de sélection de sites avait montré l’intérêt de la région, il s’agit désormais d’avoir une connaissance approfondie des types de sols présentés afin que, une fois arrivé, le rover Rosalind Franklin puisse être guidé vers les zones d’intérêt les plus proches (et les plus sûres).

C’était la mission du groupe « Macro » de l’équipe scientifique d’Exomars. Matthieu Volat (Observatoire de Lyon) a pu faire profiter de son expérience et du système MarsSI pour fournir des modèles 3D de terrain et de l’imagerie rectifiée sur la base des caméras CTX et HiRISE de la mission satellite NASA MRO. Ces données ont été également complétée par des détections minérales issues des instruments OMEGA (mission Mars Express de l’ESA) et CRISM (MRO) issues du travail de Cathy Quantin-Nataf, Lu Pan, Lucia Mandon (LGLTPE durant ces travaux) et John Carter (IAS durant ces travaux), ainsi que de données CASSIS (mission ESA TGO) fournies par l’équipe CASSIS elle-même. Ces données collectées ont alimenté le système de données ESA MMGIS et ont permis la réalisation d’une analyse collaborative : plus de 100 chercheurs volontaires ont parcouru la zone atterrissage durant l’été 2020 pour en annoter les caractéristiques.

Données d’élévation issues de CTX et HiRISE fournies par le groupe e-Planets dans le système de cartographie MMGIS de l’ESA pour la mission ExoMars.

La dernière étape n’était pas la moindre : regrouper, parfois arbitrer et réconcilier le travail du groupe de cartographie. Cette tâche a été confiée à Peter Fawdon (Open University, UK) et Csillia Orgel (ESA) dont la carte finale de géologie d’Oxia Planum a été publiée dans le volume 20 de la revue « Journal of Maps » (https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/17445647.2024.2302361).

Carte des unités géologiques du site atterrissage ExoMars, Fawdon et al 2024

Cette cartographie synthétise l’état d’analyse de la zone d’investigations potentielle prévue pour le rover Rosalind Fanklin, telles que les données orbitales nous le permettent. Mais il s’agit également d’une occasion d’avoir les attentions de nombreux experts sur une zone spécifique, permettant de confronter et confirmer les méthodes et analyses de la surface martienne.

Il ne s’agit néanmoins pas de la fin des analyses de données orbitales de cette zones, car d’autres types de données (par exemple radar) ou méthodes d’analyses seront certainement utilisées d’ici le lancement de la mission!

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Perseverance est en route pour Mars !

Le rover Perseverance de la NASA a décollé jeudi 30 juillet de Cap Canaveral, en Floride, au sommet d’un lanceur Atlas 5. Même si nous n’avons pas pu assister à l’événement sur place comme cela était prévu pour plusieurs d’entre nous, nous avons pu le suivre sur Internet et nous nous réjouissons évidemment que tout se soit bien passé !

À l’occasion de cet événement, l’équipe e-Planets a fait quelques apparitions dans les médias. Retrouvez ci-dessous l’intervention de Cathy dans le direct du CNES :

De son côté, Erwin a répondu aux questions de Clubic (lien vers l’article), et a participé à un autre direct sur YouTube :

Le rover, blotti dans sa capsule protectrice et attaché à son module de croisière, a désormais devant lui un voyage interplanétaire de près de sept mois. Vous pouvez suivre sa position dans le système solaire en temps réel ici. Rendez-vous le 18 février 2021 pour l’atterrissage dans le cratère Jezero !

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Du nouveau sur Mars : l’équipe e-Planets vous emmène découvrir le site d’atterrissage du rover Perseverance

Pour la première fois dans l’histoire de l’exploration martienne, une agence spatiale, la NASA, envoie un robot explorer les terrains les plus anciens et mystérieux de Mars : une ère que les scientifiques nomment le Noachien, soit il y a environ 4 milliards d’années. Si cette époque est encore peu comprise, les terrains qui s’y sont formés sont marqués par des traces d’activité hydrologique abondante. De plus, c’est à cette époque que la vie apparaît sur Terre, ce qui laisse espérer bon nombre de scientifiques la découverte de potentielles traces de vie ancienne sur des terrains martiens d’âge noachien.

Le site choisi pour l’atterrissage du rover Perseverance (mission Mars 2020) est le cratère d’impact Jezero, ou « lac » en slovène, dont le nom n’a pas été choisi au hasard. En effet, de nombreux indices laissent à penser que ce cratère large d’environ 50 km a un jour été un lac, à une époque où l’eau liquide était stable à la surface de Mars. Jezero possède un delta, connecté à un vaste réseau d’anciennes rivières ayant drainé une des régions de Mars apparaissant la plus riche d’un point de vue minéralogique : la région de Nili Fossae.

En plus de ses terrains à haut potentiel exobiologique, le site d’atterrissage du cratère Jezero expose des roches ayant préservé le passé volcanique intense de Mars au Noachien. Lucia, appuyée de Cathy, Patrick, Loïc, Gilles, Erwin, Sylvain, Cédric et Matthieu, a cette année publié une étude sur ces terrains volcaniques peu communs, riches en olivine et carbonates, dont les résultats ont été repris dans un communiqué de presse de l’ESA, l’agence spatiale européenne.

Les terrains riches en olivine et carbonates apparaissent bleus sur cette vue 3D en fausses couleurs. © NASA/JPL/Université d’Arizona ; traitement de l’image : L. Mandon

L’équipe révèle ainsi que ces terrains formés il y a environ 3,8 milliards d’années résultent le plus probablement d’éruptions volcaniques explosives particulièrement intenses, ayant recouvert la région sous des milliers de kilomètres carrés de cendres et autres dépôts pyroclastiques. Ces terrains font partie des roches qui seront échantillonnées en priorité dans l’optique d’un retour d’échantillons sur Terre. Des analyses poussées en laboratoire permettraient ainsi une comparaison directe entre l’âge de formation estimée depuis l’orbite et l’âge véritable de ces roches, calibrant ainsi la chronologie martienne.

De nombreux membres de l’équipe sont impliqués de près ou de loin dans cette mission, qui nous en sommes sûrs, permettra de lever le voile sur un certain nombre d’incertitudes quant à notre connaissance de l’histoire de Mars, mais qui pourrait également se révéler riche en rebondissements… Affaire à suivre de près !

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Merci, Oppy!

Depuis la tempête de poussière globale de l’été 2018 (voir la note e-planets à ce sujet), le contact avait été perdu avec le rover Opportunity. La NASA a annoncé avec regret hier qu’elle considérait sa petite astromobile perdue.

Opportunity, de son véritable nom MER-B, mais surnommé Opportunity ou « Oppy », était arrivé sur Mars en 2004, 21 jours après son jumeau Spirit. Sa mission était initialement prévue à 3 mois, mais Oppy nous a envoyé ses photos, observations, mesures pendant près de 15 ans.

Vue d’artiste des modules MER

Quelques uns des découvertes et moments mémorables d’Opportunity:

  • Découverte de petite hématites sphériques, minéraux qui se forment en la présence d’eau, prouvant que Mars avait du avoir une quantité d’eau considérable dans le passé [lien]
  • Parcours d’une distance marathonienne (plus de 45km!), observant pendant son trajet des micro-tornades à la surface [lien]
  • Traversé du purgatoire, une dune couverte de plus de 10cm de poussières [lien]
  • Vues de magnifiques levers et couchers de soleils [lien]
  • Observation des rares nuages martiens [lien]

Opportunity était alimenté par les panneaux solaires sur son dos, qui ont du être recouverts de poussière durant la tempête de l’été 2018. Pendant 6 mois, l’équipe opérant le robot a essayé de rétablir le contact.

Cette mission reste un succès, dont les résultats et la réussite ont pavé la voie pour la mission NASA/JPL suivante, Curiosity, qui est encore en cours. En 2020, deux autres robots faire passer la population robotique active de Mars à 3 : la mission NASA/JPL Mars2020 visant le cratère de Jezero et la mission ESA/Roscosmos visant la plaine d’Oxia Planum.

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Oxia planum est le site recommandé pour l’atterrissage du rover ExoMars

Les 8 et 9 novembre 2018 s’est tenue la 5ième conférence du groupe de travail des sites d’atterrissage pour la mission ExoMars 2020 à Leicester, au Royaume Uni. Au cours de cette réunion, la communauté d’ingénieurs et de scientifiques présents ont voté une recommandation pour atterrir sur Oxia Planum, site découvert par l’équipe e-Planets conjointement avec l’IAS (Institut d’Astrophysique Spatiale) de Paris.

La mission ExoMars, portée par l’ESA (l’Agence Spatiale Européenne) et Roscosmos (l’agence spatiale russe), verra l’envoi en 2020 d’un rover sur le sol martien. La sélection du site d’atterrissage est un processus assez long, au cours duquel plusieurs sites ont été proposés avant de procéder à des choix basés sur divers critères techniques et scientifiques. En 2015, Oxia Planum avait déjà été choisi comme site d’atterrissage, mais le retard de 2 ans de la mission a vu la ré-ouverture des sites à la sélection.

Pour ce congrès, seuls restaient en course les sites d’Oxia Planum, soutenu par une équipe internationale dirigée par e-Planets et John Carter (IAS), et Mawrth Vallis, soutenu par une équipe international dirigée par l’Institut d’Astrophysique Spatiale (IAS). Du groupe lyonnais e-Planets, Cathy Quantin-Nataf, Lucia Mandon et Lu Pan ont présenté les travaux de toute l’équipe sur le site d’Oxia Planum. Les deux sites, âgés de plusieurs milliards d’années (> 3,9 Ga), offrent une chance unique d’étudier l’histoire ancienne de Mars, et de remonter dans le temps où la planète était potentiellement habitable par la Vie.

Les sites d’Oxia Planum et Mawrth Vallis, très proches, sont localisés en bordure du bassin de Chryse Planitia, au niveau de très anciens (> 3,9 Ga) dépôts, potentiellement sédimentaires riches en argiles. (c) image : ESA

Pendant plus d’une heure, Cathy a pu présenter le site sous toutes ses coutures : sa géologie, son histoire (intimement reliée à la présence d’eau liquide), l’accessibilité des différentes unités… Mais également les nombreux exercices de simulation d’atterrissage réalisés par l’équipe (voir notre note de blog ici).

Cathy Quantin-Nataf, professeur au LGL

Lucia a présenté la minéralogie du site en détails, fruit du travail de l’équipe pendant plusieurs années grâce aux instruments HiRISE et CRISM, orbitant autour de Mars à bord de la sonde Mars Reconnaissance Orbiter.

Lu, quant à elle, a présenté ses travaux sur les phases ferriques présentes sur le site.

Les différentes équipes d’ingénierie de la mission étaient également représentées, et ont pu exposer leurs rapports concernant les risques (atterrissage et traficabilité) associés aux deux sites.

Le prototype « Bruno » du rover, présenté par Thalès

A la suite de nombreuses discussions, les membres présents ont été conviés à voter pour former une recommandation sur le site préférable. Le consensus, représentant l’avis des scientifiques et ingénieurs, a été que le site de Mawrth Valis et d’Oxia Planum présentaient tous les deux des opportunités pour la recherche de précurseurs de la vie. Cependant, les caractéristiques du module d’atterrissage et du rover rendent l’atterrissage, mais également l’exploration (traficabilité) de Mawrth Vallis sensiblement plus risqués. En conséquences, la communauté a recommandé le site d’Oxia Planum.

Cette recommandation sera prise en compte par le projet pour l’annonce du choix final du site d’atterrissage, courant 2019. Toute l’équipe est néanmoins très fière d’avoir pu contribuer à ce projet !

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Où poser Mars 2020 ?

La NASA a déjà engagé les discussions pour le site d’atterrissage de son prochain rover martien Mars 2020.

La mission dispose du même système d’atterrissage que pour Curiosity, et donc beaucoup d’endroits sont encore accessibles sur Mars. Les contraintes sont les suivantes (site du JPL) :

  • sous les 500 m d’altitude
  • entre 30°S et 30°N de latitude
  • une ellipse de 20 km par 25 km mais qui pourrait être plus petite si l’équipe du projet demande que les ingénieurs développent la technologie (ce sera plus cher aussi  !)
  • et comme d’habitude, un endroit assez plat, avec pas trop de rochers à la surface, et pas trop de poussière non plus

Une réunion était organisée près de Washington DC en mai dernier pour discuter des sites envisagés. Plus de 30 sites ont été présentés au cours de la réunion, et E-Mars en a présenté pas moins de 4, devant un auditoire d’une centaine de scientifiques et quelques journalistes, et un « webitoire » d’une trentaine de personnes.

Les zones noircies sont trop hautes en altitude, les zones blanchies sont trop hautes ou basses en latitude. Les pastilles montrent les sites présentés à la réunion. [Grant & Golombeck, Mars 2020 landing site selection workshop, May 2014]
On retrouve des sites déjà étudiés ou présentés par E-Mars : Mawrth Vallis, Oyama Crater, Oxia Planum, Coprates Chasma.

Le but de la réunion était aussi de déterminer quels sites auraient la priorité pour obtenir de nouvelles données orbitales.

Suite de la sélection, juin 2015 !

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ExoMars se rapproche d’Oxia Planum!

Une soixantaine de scientifiques européens étaient réunis fin Mars 2014 au centre européen de l’agence spatiale européenne (ESA) dans les environs de Madrid pour proposer et pré-choisir les sites potentiels d’atterrissage pour le robot européen ExoMars, conçu pour rechercher la vie sur Mars. Cet événement est relaté dans un article de la revue Nature.  ExoMars et ses 300 kg est une mission conjointe de l’Agence spatiale européenne (ESA) et l’agence spatiale russe (Roscosmos), qui doit atterrir sur la planète rouge au début de l’année 2019. Armé d’un forage qui peut sonder les 2 premiers mètres, le rover est conçu pour rechercher la matière organique  qui aurait éventuellement été préservée du rayonnement cosmique.

Credit:ESA

            L’équipe e-Mars en collaboration avec John Carter (IAS) y défendait le site de Oxia Planum qui est apparu comme un site particulièrement pertinent pour ExoMars. En effet, ce site correspond à un vaste plaine riche en argiles, minéraux contenants de l’eau dans leur structure et jouant un catalyseur  très efficace pour de nombreuses réactions organiques. Mais les contraintes pour un atterrissage en toute sécurité sont nombreuses. Tout d’abord, l’ellipse d’incertitude d’atterrissage pour ExoMars  fait 104 km de long pour 19 kilomètres de large tandis que le robot ne parcourra que quelques kilomètres. Il faut donc un endroit montrant des affleurements à fort potentiels scientifiques sur plus de 100 km par 19 km ce qui est le cas d’Oxia Planum.  Ensuite, le site doit être à une altitude plus basse que -2000 m pour assurer le freinage. Le site ne doit pas être dans les zones poussiéreuses martiennes et enfin le site doit être relativement plat.  Et c’est justement le cas d’Oxia planum. Il s’agit  d’une vaste plaine datant de 4 milliard d’années l’époque où l’eau était abondante sur Mars et l’époque où la vie apparaissait sur Terre. De plus par endroits ces roches très vielles ont été protégées du rayonnement cosmique par une couche de lave plus récente et qui les a mis à l’abri jusqu’à aujourd’hui. Toutes les conditions pourraient avoir été réunies pour préserver de la matière organique fossile potentielle sur Oxia Planum.

            Ce mois ci, le groupe de travail de l’agence spatiale européenne auquel appartient un eMartien,  Damien Loizeau, publiera la liste du top 4 des sites potentiels à conserver pour la suite du processus de sélection.  Oxia Planum devrait en faire partie!

Pour plus d’information, vous pouvez aussi visiter le site de science pour tous de l’université lyon1!

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Premier forage martien

Et en attendant de retrouver les premiers résultats de Curiosity à la conférence LPSC (voir cet article), le robot continue ses activités à la surface de Mars.

Vendredi dernier, Curiosity a procédé au tout premier forage dans une roche martienne. L’idée n’est pas de creuser un puits sur Mars ! mais juste de prélever un petit échantillon de roche (précisément 1,6 cm de large et 6,4 cm de profondeur) pour l’analyser avec les instruments situés au coeur du robot pour détecter d’éventuelles traces d’éléments et de matière carbonée qui pourraient renseigner sur la formation de la roche et son habitabilité.

Le petit forage, visible sur l’image ci-dessous, s’est fait dans les roches qui abritent les veines de sulfates identifiées il y a quelques semaines. On pense donc que de l’eau a circulé dans ces roches, d’où leur intérêt particulier. Le site du forage est visible sur un superbe panorama à 360°.

Curiosity pousse son investigation en profondeur
Le forage de 6 cm de profondeur au centre de l’image a été effectué le 8 février 2013. Le trou moins profond à droite est un test fait 2 jours avant. On remarque nettement la différence de couleur entre le rouge de la poussière et le gris de l’intérieur de la roche.
Crédit : NASA/JPL-Caltech/MSSS

Le travail n’est pas fini, l’échantillon récolté doit être préparé, puis analysé, mais on espère avoir tous les résultats pour la conférence en Mars.

Vous pouvez également lire l’article en anglais sur le site du robot.

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Curiosity trouve du gypse dans le cratère Gale

Le rover Curiosity vient de faire sa première détection minéralogique de circulation d’eau dans le cratère Gale (quelques mois après être passé dans un ancien lit de rivière). Il s’agit cette fois-ci de veines de minéraux hydratés découvertes sur un affleurements rocheux.

C’est l’instrument franco-américain ChemCam qui a analysé la composition élémentaire de ces veines très claires, de quelques millimètres d’épaisseur seulement, remarquées sur les images de la caméra du rover (on les voit sur l’image de gauche, ci-dessous). Après avoir focalisé un laser sur la roche pour en volatiliser une petite partie, un spectroscope analyse la lumière émise et l’on arrive à en déduire la présence de certains atomes dans la roche. Les scientifiques de la mission ont remarqué que les minéraux qui composent ces veines sont bien plus riches en soufre et surtout en calcium que les roches autour. Il s’agirait certainement de sulfates de calcium, comme le gypse, qui sur Terre se forme souvent par précipitation de fluides circulant dans des fractures de la roche (comme sur l’exemple de l’image de droite, ci-dessous).

Il a donc été décidé de prélever une petite partie de ces roches pour en analyser plus précisément la composition avec les autres instruments du rover. C’est la première fois que la petite foreuse montée sur le bras de Curiosity va être utilisée !

Des veines de gypse vues par Curiosity, comparées à des veines similaires sur Terre
Credit: NASA/JPL-Caltech/LANL/CNES/IRAP/LPGNantes/CNRS/LGLyon/Planet-Terre

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Un rover de plus de la NASA vers Mars en 2020 !

Alors que Curiosity continue sa mission à la surface de Mars, et que tout a l’air de fonctionner parfaitement, les agences spatiales préparent les futures missions à la surface de Mars. Et à partir de 2016, la cadence sera soutenue :

  • 2016 : La NASA va lancer InSight, une plate-forme au sol (lander) du même type que Phoenix, qui va délivrer notamment un sismomètre et une sonde qui mesurera le flux de chaleur dans la croûte martienne.
  • 2018 : L’ESA prépare un rover dans la mission ExoMars, en collaboration avec la Russie, qui devrait être lancé en 2018. Les ministres des pays membres de l’ESA se sont réunis le mois dernier, et ils ont confirmé la préparation de la mission.
  • 2020 : Et la grande nouvelle, c’est que la NASA vient d’annoncer hier 4 décembre, qu’ils vont étudier un nouveau rover pour un lancement en 2020 ! Basé sur la même architecture que Curiosity, il pourrait préparer des échantillons pour un retour de roches martiennes vers la Terre par la suite.

C’est donc toujours plus de travail pour l’équipe e-Mars pour proposer et aider à sélectionner les meilleurs sites d’atterrissage pour ces missions, selon leurs objectifs respectifs.

Un modèle du rover ExoMars
Crédit: ESA