Voici la partie 2 d'un extrait de mon nouveau livre, "Histoires incroyables de l'espace: un regard dans les coulisses sur les missions changeant notre vision du cosmos." Le livre est un aperçu de plusieurs missions robotiques actuelles de la NASA, et cet extrait est la partie 2 de 3 qui sera publiée ici sur Space Magazine, du chapitre 2, «Roving Mars with Curiosity». Vous pouvez lire la partie 1 ici. Le livre est disponible en version imprimée ou e-book (Kindle ou Nook) Amazon et Barnes & Noble.
Vivre sur Mars Time
L'atterrissage a eu lieu à 22h30 en Californie. L'équipe MSL a eu peu de temps pour célébrer, passant immédiatement aux opérations de mission et planifiant le premier jour d'activité du rover. La première réunion de planification de l'équipe a commencé à 1 heure du matin et s'est terminée vers 8 heures du matin. Ils s'étaient levés toute la nuit, pour une journée de près de 40 heures.
Ce fut un début approximatif de la mission pour les scientifiques et les ingénieurs qui devaient vivre sur «Mars Time».
Une journée le jour de Mars est 40 minutes de plus que le jour de la Terre, et pendant les 90 premiers jours Mars - appelés sols - de la mission, toute l'équipe a travaillé en équipes 24 heures sur 24 pour surveiller en permanence le rover nouvellement débarqué. Pour fonctionner selon le même horaire quotidien que le rover, cela signifiait un cycle veille / sommeil en constante évolution, où l'équipe MSL modifierait leurs horaires 40 minutes par jour pour rester en phase avec les horaires de jour et de nuit sur Mars. Si les membres de l'équipe entraient au travail à 9 h 00, le lendemain, ils arrivaient à 9 h 40, et le lendemain à 10 h 20, etc.
Ceux qui ont vécu le temps de Mars disent que leur corps se sent continuellement en décalage horaire. Certaines personnes ont dormi au JPL afin de ne pas perturber l’horaire de leur famille, d’autres portaient deux montres afin de savoir quelle heure il était sur deux planètes.
Environ 350 scientifiques du monde entier étaient impliqués dans MSL et beaucoup d'entre eux sont restés au JPL pour les 90 premiers sols de la mission, vivant à l'heure de Mars.
Mais il a fallu moins de 60 jours terrestres pour que l'équipe annonce la première grande découverte de Curiosity.
L'eau l'eau …
Ashwin Vasavada a grandi en Californie et a de bons souvenirs d'enfance de visiter des parcs d'État et nationaux du sud-ouest des États-Unis avec sa famille, de jouer parmi les dunes de sable et de faire de la randonnée dans les montagnes. Il est maintenant capable de faire les deux sur une autre planète, par procuration grâce à Curiosity. Le jour de ma visite à Vasavada dans son bureau du JPL au début de 2016, le rover naviguait à travers un champ de dunes de sable géantes à la base du mont Sharp, avec des dunes dominant 30 pieds (9 mètres) au-dessus du rover.
"C'est tout simplement fascinant de voir des dunes se rapprocher sur une autre planète", a déclaré Vasavada. «Et plus nous nous rapprochons de la montagne, plus la géologie devient fantastique. Tant de choses se sont passées là-bas, et nous en avons si peu de compréhension… pour l'instant. »
Au moment où nous avons parlé, Curiosity approchait de quatre années terrestres sur Mars. Le rover étudie actuellement ces séduisantes couches sédimentaires sur le mont. Sharp plus en détail. Mais d'abord, il lui fallait naviguer à travers les «dunes de Bagnold» qui forment une barrière le long du flanc nord-ouest de la montagne. Ici, Curiosity fait ce que Vasavada appelle la «science du survol», s'arrêtant brièvement pour échantillonner et étudier les grains de sable des dunes tout en se déplaçant dans la zone aussi rapidement que possible.
Travaillant maintenant en tant que scientifique principal du projet pour la mission, Vasavada joue un rôle encore plus important dans la coordination de la mission.
"Il s'agit d'un équilibre constant entre faire les choses rapidement, soigneusement et efficacement, ainsi qu'utiliser pleinement les instruments", a-t-il déclaré.
Depuis l'atterrissage réussi en août 2012, Curiosity a renvoyé des dizaines de milliers d'images de Mars - des panoramas étendus aux gros plans extrêmes de roches et de grains de sable, qui contribuent tous à raconter l'histoire du passé de Mars.
Les images que le public semble aimer le plus sont les «selfies», les photos que le rover se prend assis sur Mars. Les selfies ne sont pas seulement une seule image comme celles que nous prenons avec nos téléphones portables, mais une mosaïque créée à partir de dizaines d'images séparées prises avec l'appareil photo Mars Hand Lens Imager (MAHLI) à l'extrémité du bras robotique du mobile. Les autres coups de cœur des fans sont les photos que Curiosity prend du magnifique paysage martien, comme un touriste documentant son voyage.
Vasavada a un favori personnel unique.
"Pour moi, l'image la plus significative de Curiosity n'est vraiment pas une si grande image", a-t-il dit, "mais c'était l'une de nos premières découvertes, donc elle a un lien émotionnel avec elle."
Dans les 50 premiers sols, Curiosity a pris des photos de ce que les géologues appellent des conglomérats: une roche faite de galets cimentés ensemble. Mais ce n'étaient pas des cailloux ordinaires - c'étaient des cailloux portés par l'eau qui coule. Heureusement, le rover avait trouvé un ancien cours d'eau où l'eau coulait autrefois vigoureusement. D'après la taille des cailloux, l'équipe scientifique a pu interpréter que l'eau se déplaçait d'environ 3 pieds (1 mètre) par seconde, avec une profondeur comprise entre quelques pouces et plusieurs pieds.
"Quand vous voyez cette photo, et que vous soyez jardinier ou géologue, vous savez ce que cela signifie", a déclaré Vasasvada avec enthousiasme. «Chez Home Depot, les roches arrondies pour l'aménagement paysager sont appelées galets de rivière! Cela m'a époustouflé de penser que le rover traversait un lit de vapeur. Cette photo a vraiment ramené à la maison il y avait en fait de l'eau qui coulait ici il y a longtemps, probablement de la cheville à la hanche. »
Vasavada baissa les yeux. «Cela me donne encore des frissons, rien qu'à y penser», a-t-il déclaré, avec une passion pour l'exploration et la découverte visiblement évidente.
À partir de cette découverte précoce, Curiosity a continué à trouver plus de preuves liées à l'eau. L'équipe a pris un pari calculé et au lieu de conduire tout droit vers le mont. Sharp, a fait un léger détour à l'est vers une zone surnommée «Yellowknife Bay».
"La baie de Yellowknife était quelque chose que nous avons vu avec les orbites", a expliqué Vasavada, "et il semblait y avoir un ventilateur de débris alimenté par une rivière - des preuves de l'écoulement de l'eau dans le passé antique."
Ici, Curiosity a rempli l'un de ses principaux objectifs: déterminer si Gale Crater a jamais été habitable pour des formes de vie simples. La réponse a été un oui retentissant. Le rover a échantillonné deux dalles de pierre avec la perceuse, alimentant des portions de la moitié d'un bébé d'aspirine à SAM, le laboratoire de bord. SAM a identifié des traces d'éléments comme le carbone, l'hydrogène, l'azote, l'oxygène et plus encore - les éléments de base de la vie. Il a également trouvé des composés soufrés sous différentes formes chimiques, une source d'énergie possible pour les microbes.
Les données recueillies par les autres instruments de Curiosity ont construit un portrait détaillant comment ce site était autrefois un lit de lac boueux avec de l'eau douce - pas acide -. Ajoutez les ingrédients élémentaires essentiels à la vie, et il y a longtemps, la baie de Yellowknife aurait été l'endroit idéal pour se détendre. Bien que cette découverte ne signifie pas nécessairement qu'il existe une vie passée ou présente sur Mars, elle montre que les ingrédients bruts existaient pour que la vie puisse commencer là-bas à un moment donné, dans un environnement bénin.
«La découverte de l'environnement habitable dans la baie de Yellowknife a été merveilleuse, car elle a vraiment montré la capacité de notre mission à mesurer tant de choses différentes», a déclaré Vasavada. «Une merveilleuse image s'est formée de ruisseaux qui se sont déversés dans un environnement lacustre. C'est exactement ce que nous avons été envoyés là-bas pour trouver, mais nous ne pensions pas que nous le trouverions si tôt dans la mission. "
Pourtant, ce lit de lac aurait pu être créé par un événement unique sur des centaines d'années. Le «jackpot» serait de trouver des preuves d’eau et de chaleur à long terme.
Cette découverte a pris un peu plus de temps. Mais personnellement, cela signifie plus pour Vasavada.
Le climat de Mars a été l'un des premiers intérêts de Vasavada dans sa carrière et il a passé des années à créer des modèles, essayant de comprendre l'histoire ancienne de Mars.
"J'ai grandi avec des photos de Mars de la mission Viking", a-t-il dit, "et en y pensant comme un endroit stérile avec de la roche volcanique déchiquetée et un tas de sable. Ensuite, j'avais fait tout ce travail théorique sur le climat de Mars, que les rivières et les océans existaient peut-être une fois sur Mars, mais nous n'avions aucune preuve réelle. »
C'est pourquoi la découverte faite par Curiosity fin 2015 est si excitante pour Vasavada et son équipe.
"Nous n'avons pas seulement vu les cailloux arrondis et les restes du fond du lac boueux à Yellowknife Bay, mais tout au long du parcours", a déclaré Vasavada. «Nous avons d'abord vu les galets de la rivière, puis les grès inclinés où la rivière s'est vidée dans les lacs. Alors que nous sommes arrivés au mont. Sharp, nous avons vu d'énormes étendues de roche faites de limon qui se dépose sur les lacs. »
L'explication qui correspond le mieux à la «morphologie» de cette région - c'est-à-dire la configuration et l'évolution des roches et des formes terrestres - est que les fleuves ont formé des deltas lorsqu'ils se sont vidés dans un lac. Cela s'est probablement produit il y a 3,8 à 3,3 milliards d'années. Et les rivières ont fourni des sédiments qui ont lentement accumulé les couches inférieures du mont. Tranchant.
«Mon Dieu, nous voyions ce système complet maintenant», a expliqué Vasavada, «montrant comment les quelques centaines de mètres inférieurs du mont Sharp ont probablement été déposés par ces sédiments fluviaux et lacustres. Cela signifie que cet événement n'a pas pris des centaines ou des milliers d'années; il a fallu des millions d'années pour que les lacs et les rivières soient présents pour se constituer lentement, millimètre par millimètre, le bas de la montagne. »
Pour cela, Mars avait également besoin d'une atmosphère plus épaisse qu'aujourd'hui et d'une composition de gaz à effet de serre que Vasavada a dit qu'ils n'avaient pas encore tout à fait déterminée.
Mais ensuite, un changement climatique dramatique a fait disparaître l'eau et les vents dans le cratère ont sculpté la montagne dans sa forme actuelle.
Le rover avait atterri exactement au bon endroit, car ici, dans une zone, se trouvait une trace d'une grande partie de l'histoire environnementale de Mars, y compris des preuves d'un changement majeur dans le climat de la planète, lorsque l'eau qui recouvrait autrefois le cratère de Gale avec des sédiments s'est tarie.
"Tout cela est un moteur important pour ce que nous devons expliquer au sujet du climat précoce de Mars", a déclaré Vasavada. «Vous n’obtenez pas des millions d’années de changement climatique à partir d’un seul événement comme un météore. Cette découverte a de vastes implications pour la planète entière, pas seulement pour le cratère Gale. »
Autres découvertes
• Silice: le rover a fait une découverte complètement imprévue de roches de silice à haute teneur à l'approche du mont. Tranchant. "Cela signifie que le reste des éléments normaux qui forment des roches ont été enlevés, ou que beaucoup de silice supplémentaire a été ajoutée d'une manière ou d'une autre", a déclaré Vasavada, "les deux étant très intéressants et très différents des roches que nous avions vues auparavant. C’est une découverte si multiple et curieuse, nous allons prendre un certain temps pour la découvrir. "
• Le méthane sur Mars: le méthane est généralement un signe d'activité impliquant de la matière organique - même, potentiellement, de la vie. Sur Terre, environ 90% du méthane atmosphérique est produit par la dégradation de la matière organique. Sur Mars, le méthane a été détecté par d'autres missions et télescopes au fil des ans, mais il était ténu - les lectures semblaient aller et venir et sont difficiles à vérifier. En 2014, le spectromètre laser accordable de l'instrument SAM a observé une multiplication par dix du méthane sur une période de deux mois. Qu'est-ce qui a causé l'augmentation brève et soudaine? La curiosité continuera de surveiller les lectures de méthane et, espérons-le, apportera une réponse au débat qui dure depuis des décennies.
• Risques de rayonnement pour les explorateurs humains: pendant son voyage vers Mars et à la surface, Curiosity a mesuré le rayonnement de haute énergie du Soleil et de l'espace qui représente un risque pour les astronautes. La NASA utilisera les données des données de Curiosity de l'instrument Radiation Assessment Detector (RAD) pour concevoir les futures missions en toute sécurité pour les explorateurs humains.
Demain: la conclusion de ce chapitre, y compris «Comment conduire un Mars Rover et« La bête ». La partie 1 est disponible ici.
«Des histoires incroyables venues de l'espace: un regard en coulisses sur les missions qui changent notre vision du cosmos» est publié par Page Street Publishing, une filiale de Macmillan.
