Que nous a appris Curiosity depuis son arrivée sur la planète rouge il y a 10 ans ?

Six roues, des instruments ultra-précis et des centaines d’expériences réussies. La mission du rover Curiosity (un « astromobile » dans la langue de Molière) fête, samedi 6 août, ses dix ans d’activité, depuis son déploiement sur Mars par la NASA en 2012. Sur son chemin, l’engin de 900 kg a emporté des milliers d’instantanés et sondé le sol martien avec une question en tête : la planète rouge a-t-elle jamais été habitable ? “Affirmative”répondent les scientifiques, qui ont pourtant fait bien d’autres découvertes, à 78 millions de kilomètres de la Terre.

Mars était habitable… il y a environ 3,5 milliards d’années

C’est le principal enseignement de la mission Mars Science Laboratory (MSL), le projet autour de Curiosity : la planète rouge offrait il y a (très) longtemps des conditions propices à l’apparition de la vie. Pour parvenir à cette conclusion, les équipes scientifiques ont piloté le robot à distance, afin de gratter, scanner, mais aussi forer le sol martien. “Petits trous, petits trous…”s’amusait le Centre national d’études spatiales (Cnes) début 2020, en référence à la chanson Le perforateur des Lilas, de Serge Gainsbourg. Petits trous, certes, mais riches en découvertes. En effet, ces forages permettaient de détecter la présence de soufre, d’oxygène, de phosphore ou encore de carbone – “indispensable à la vie”explique la NASA sur son site internet*.

Un forage de quelques centimètres de profondeur réalisé par Curiosity sur Mars.  (NASAJPL-CaltechMSSS)

“C’est la découverte la plus significative, car elle touche à la grande question de la vie”explique à franceinfo l’astrophysicien Sylvestre Maurice, qui a participé au développement de la “ChemCam”, un instrument conçu en partie par les équipes de l’Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP) et du Cnes à Toulouse (Haute-Garonne).

Embarqué par Curiosity, ce système permet d’analyser la composition chimique d’une roche sans déplacer le robot, grâce à un laser pulsé. “En dix ans, nous avons réalisé 900 000 tirs (du laser), résume fièrement le scientifique, tout ça depuis Toulouse et Los Alamos (États-Unis)”. Car pour faire fonctionner le robot Curiosity, les scientifiques de la mission MSL communiquent en permanence.

“Il faut prévenir quand on veut commander un tir laser, une pelle… C’est comme conduire une voiture avec 60 personnes, le tout à distance.”

Sylvestre Maurice, astrophysicien

chez franceinfo

Autre découverte marquante : un grand nombre de molécules organiques ont été détectées par Curiosity grâce au mini-laboratoire SAM, également opéré depuis Toulouse. Mais attention, ces molécules ne prouvent pas qu’il y ait eu ou qu’il y ait encore des êtres vivants sur Mars. Ils montrent juste que “les ingrédients de base étaient là pour soutenir une forme de vie simple il y a 3 milliards d’années”, précise Valérie Mousset, chef de projet MSL au Cnes, qui ajoute que “tous les composés chimiques présents dans notre ADN sont également présents sur Mars”. Cette enquête sur les traces de la vie martienne n’est cependant pas l’œuvre de Curiosity, mais celle de de sa petite soeur, Persévérance, un rover qui parcourt la surface de Mars depuis février 2021.

L’eau sous forme liquide a longtemps coulé sur la planète rouge

Composante essentielle de la vie telle que nous la connaissons sur Terre, l’eau était au centre de toutes les préoccupations lors du lancement de Curiosity. Plusieurs indices ont depuis suggéré que des ruisseaux, voire des rivières d’eau douce, faisaient autrefois partie du paysage martien. Des galets, repérés par le rover, dont la forme arrondie pourrait ainsi être due à un long voyage au fond d’une rivière avance la NASA*.

Mais aussi des dépôts de boue solidifiée, détectés au fond de ce qui ressemble à des lits de rivières asséchés. “C’est ce qui a justifié le choix du site de débarquement (de Curiosity), explique à franceinfo Olivier Gasnault, l’actuel responsable de l’instrument ChemCam au Cnes. Le rover a été envoyé dans ce qui était un lac plus ou moins fermé (…) afin de confirmer des hypothèses formulées depuis plusieurs décennies déjà.

Une vue stéréo 3D de galets arrondis (au centre de l'image), prise par le rover Curiosity sur Mars le 20 mai 2013. (NASA/JPL-Caltech/MSSS)

La curiosité a également permis d’en savoir plus sur les caractéristiques de l’eau martienne, qui était “ni trop acide ni trop basique”, explique Valérie Mousset, avec une température qualifiée de “neutre” elle aussi. La présence d’argile et un taux de sel relativement faible font même dire à la NASA* que cette eau “était frais et potentiellement potable”. Avant de changer de forme, il y a plus ou moins 2 milliards d’années.

Une visualisation inédite de la surface de Mars

Toutes ces découvertes ont été rendues possibles par une observation attentive du cadre martien, y compris la grâce à 17 caméras à bord du rover qui offrent des vues dans toutes les directions. Depuis son arrivée sur Mars, Curiosity a parcouru un peu plus de 28 km, soit une distance moyenne de 7,6 m parcourue chaque jour. La baie de Yellowknife, les collines de Pahrump, les Buttes de Murray ou encore les contreforts du Mont Sharp : c’est dans ces endroits mystérieux que le rover s’est rendu. Une balade scientifique immortalisée par plus de 500 000 photos – dont quelques selfies devant des rochers insolites.

Sur le mât du rover, pièce souvent décrite comme la tête de l’engin, la MastCam est par exemple capable de prendre des photos et vidéos couleur, ainsi que des images stéréo 3D. Grâce à des filtres spéciaux, ce capteur peut même faire ressortir la composition de certaines roches. Curiosity possède également le Mars Hand Lens Imager (MAHLI), l’équivalent d’une loupe fixée au bout d’un bras robotique, capable d’observer des éléments aussi fins qu’un cheveu humain. Des photos de paysage aux détails d’une météorite rencontrée en chemin*, Curiosity continue d’offrir un panorama saisissant de la planète rouge.

Nous en savons plus sur la façon dont une planète devient inhabitable

Capable à la fois de sonder le sol et de scruter le ciel, Curiosity a permis de mieux comprendre l’extrême dureté de l’environnement martien. “Cette planète, qui a le même âge que la Terre, a subi des changements climatiques et géologiques colossaux”, souligne Sylvestre Maurice. Une gravité trois fois plus faible que celle de la Terre et un froid persistant (-63°C en moyenne) font de la planète rouge un désert glacial et inhospitalier. Mais cela n’a pas toujours été le cas. Grâce à Curiosity, les scientifiques de la mission MSL ont réalisé que l’atmosphère de Mars était autrefois bien plus épaisse, avant de voir des masses gazeuses ainsi que ses réserves d’eau s’évaporer dans le vide de l’espace.

“C’est précisément ce que nous commençons à étudier maintenant et pour les trois prochaines années, pointe Olivier Gasnault, c’est-à-dire le passage de la période la plus humide à la période la plus aride de Mars, qui semble s’être opéré sous forme de cycles longs.” Prévu pour durer entre deux et six ans, le rover Curiosity a largement dépassé les attentes des ingénieurs qui l’ont conçu. “Tout ce que l’on découvre ces dernières années n’est qu’un bonus”, se réjouit Sylvestre Maurice. Et même si le robot est en mauvais état, avec des roues très abîmées notamment, la NASA et ses partenaires (dont le Cnes) aimeraient pouvoir le piloter jusqu’en 2025 au moins.

Une roue du rover Curiosity sur Mars le 27 janvier 2022. (NASA/JPL-CALTECH/MSSS)

Des informations essentielles ont été recueillies pour les futures missions habitées

Parmi les grandes découvertes de Curiosity sur l’environnement martien, le chercheur Olivier Gasnault en retient une dernière, capitale pour les futures missions d’exploration. “Nous savons maintenant que les niveaux de rayonnement sur Mars sont plus élevés que sur Terre, ce qui est dangereux pour l’homme.souligne le scientifique. Une mission vers Mars correspond à la dose maximale de rayonnement que la NASA fixe pour toute la carrière d’un astronaute.

Mais des boucliers sont en préparation, et en plaçant Curiosity “sous certaines collines”, les scientifiques ont déjà constaté une légère baisse de ces radiations. De quoi conforter le rêve d’une mission habitée, après le déploiement réussi de satellites, de plusieurs rovers et même d’un mini-hélicoptère autour d’une planète Mars qui n’a décidément pas fini de livrer ses secrets.

*Les liens marqués d’un astérisque renvoient à des publications en anglais

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