Dans les prochains jours, le rover Perseverance de la NASA devrait commencer à construire le premier dépôt d’échantillons sur un autre monde. Cela marquera une étape cruciale dans la campagne de retour d’échantillons de Mars de la NASA-ESA (Agence spatiale européenne), qui vise à amener des échantillons de Mars sur Terre pour une étude plus approfondie.
Le processus de construction du dépôt commence lorsque le rover laisse tomber l’un de ses tubes d’échantillons en titane transportant un noyau de roche de la taille d’une craie de son ventre à 2,9 pieds (88,8 centimètres) sur le sol dans une zone du cratère Jezero surnommée « Three Forks ». Au cours d’une trentaine de jours, Perseverance déposera un total de 10 tubes contenant des échantillons représentant la diversité des enregistrements de roche dans Jezero Crater.
Le rover a prélevé une paire d’échantillons sur chacune de ses cibles rocheuses. La moitié de chaque paire sera déposée à Three Forks en tant qu’ensemble de sauvegarde, et l’autre moitié restera à l’intérieur de Persévérance, qui sera le principal moyen de transporter les échantillons collectés vers le lanceur Mars dans le cadre de la campagne.
« Les échantillons de ce dépôt – et les doublons conservés à bord de Perseverance – sont un ensemble incroyable représentatif de la zone explorée au cours de la mission principale », a déclaré Meenakshi Wadhwa, scientifique principal du programme Mars Sample Return de l’Arizona State University. « Nous avons non seulement des roches ignées et sédimentaires qui enregistrent au moins deux et peut-être quatre styles distincts d’altération aqueuse, mais aussi du régolithe, de l’atmosphère et un tube témoin. »
Comment construire un dépôt
L’une des premières exigences pour construire un dépôt d’échantillons sur Mars est de trouver une étendue de terrain plane et sans roches dans le cratère Jezero où il y a de la place pour que chaque tube soit déposé.
« Jusqu’à présent, les missions sur Mars ne nécessitaient qu’une seule bonne zone d’atterrissage ; nous en avons besoin de 11 », a déclaré Richard Cook, responsable du programme Mars Sample Return au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud. « Le premier est pour l’atterrisseur de récupération d’échantillons, mais nous en avons besoin de 10 autres dans les environs pour que nos hélicoptères de récupération d’échantillons effectuent des décollages et des atterrissages, ainsi que la conduite. »
Après s’être installé sur un site approprié, la tâche suivante de la campagne consistait à déterminer exactement où et comment déployer les tubes à cet endroit. « Vous ne pouvez pas simplement les déposer en gros tas car les hélicoptères de récupération sont conçus pour interagir avec un seul tube à la fois », a déclaré Cook.
Les hélicoptères sont destinés à servir de secours, tout comme le dépôt. Pour s’assurer qu’un hélicoptère puisse récupérer des échantillons sans perturber le reste du dépôt ni rencontrer d’obstacles provenant de roches ou d’ondulations occasionnelles, chaque emplacement de largage de tube aura une « zone d’opération » d’au moins 18 pieds (5,5 mètres) de diamètre. À cette fin, les tubes seront déposés à la surface selon un motif en zigzag complexe, chaque échantillon étant distant de 16 à 49 pieds (5 à 15 mètres) l’un de l’autre.
Le succès du dépôt dépendra du placement précis des tubes, un processus qui prendra plus d’un mois. Avant et après que Persévérance laisse tomber chaque tube, les contrôleurs de mission examineront une multitude d’images du rover. Cette évaluation fournira également à l’équipe Mars Sample Return les données précises nécessaires pour localiser les tubes au cas où les échantillons seraient recouverts de poussière ou de sable avant leur collecte.
Cette courte animation présente les moments clés de la campagne Mars Sample Return de la NASA et de l’ESA, depuis l’atterrissage sur Mars et la sécurisation des tubes d’échantillons jusqu’à leur lancement depuis la surface et leur transport vers la Terre. Crédit : NASA/ESA/JPL-Caltech/GSFC/MSFC
Mission élargie de Persévérance
La mission principale de Persévérance se terminera le 6 janvier 2023, une année sur Mars (environ 687 jours terrestres) après son atterrissage le 18 février 2021.
« Nous travaillerons toujours sur le déploiement du dépôt d’échantillons lorsque notre mission prolongée commencera le 7 janvier, donc rien ne change de ce point de vue », a déclaré Art Thompson, chef de projet de Persévérance au JPL. « Cependant, une fois la table dressée à Three Forks, nous nous dirigerons vers le sommet du delta. L’équipe scientifique veut jeter un coup d’œil là-haut. »
Appelée Delta Top Campaign, cette nouvelle phase scientifique commencera lorsque Perseverance terminera son ascension du talus escarpé du delta et arrivera à l’étendue qui forme la surface supérieure du delta de Jezero, probablement en février. Au cours de cette campagne d’environ huit mois, l’équipe scientifique sera à l’affût des rochers et autres matériaux qui ont été transportés d’ailleurs sur Mars et déposés par l’ancienne rivière qui a formé ce delta.
« La campagne Delta Top est notre opportunité d’avoir un aperçu du processus géologique au-delà des parois du cratère Jezero », a déclaré Katie Stack Morgan du JPL, scientifique adjointe du projet pour Persévérance. « Il y a des milliards d’années, une rivière déchaînée a transporté des débris et des rochers à des kilomètres au-delà des murs de Jezero. Nous allons explorer ces anciens dépôts fluviaux et obtenir des échantillons de leurs rochers et rochers parcourus depuis longtemps. »