22 Octobre 2015

La planète Mars

Mars est la 4e planète du Système solaire par son éloignement au Soleil. C'est une petite planète rocheuse : 7 fois moins volumineuse et 10 fois moins massive que la Terre.

La planète rouge

Mars est l’une des 4 planètes telluriques (ou rocheuses) du Système solaire. Elle est plus froide que la Terre, en effet sa température moyenne est de -63°C. On l'appelle la « planète rouge » car sa surface rocailleuse et désertique est recouverte d'une poussière riche en oxyde de fer de couleur rougeâtre. On y trouve également de nombreux volcans très élevés et de profonds canyons. Mars possède 2 petits satellites naturels connus : Phobos (d’une taille d’environ 22 km et situé à 9 400 km de Mars) et Deimos (environ 13 km et situé à 23 500 km de Mars).

 

Caractéristiques de la planète Mars

la structure interne

La structure interne de Mars demeure pour en grande partie inconnue. Le petit noyau de la planète rouge serait encore partiellement liquide et probablement composé de fer et d’autres matériaux plus légers, comme du sulfure de fer.

Moins dense que le noyau, Le manteau serait principalement composé d'olivine et de pyroxènes, des minéraux riches en fer et en magnésium. La croûte forme une enveloppe, composée de roche volcanique. Sa surface, recouverte de poussière rouge, porte les traces d’un passé mouvementé marqué par l’activité volcanique, les cours d’eau, l’érosion et les impacts de météorites.

On trouve d’innombrables cratères d’impacts essentiellement dans l’hémisphère sud, des plaines volcaniques plus jeunes dans l’hémisphère nord et une profonde vallée, Valles Marineris, s’étend, elle, d’Ouest en Est. 

Les pôles de Mars sont en permanence recouverts de calottes très variables. Comme sur Terre, il y en a 2 mais le pôle Sud est plus élevé donc plus froid et plus riche en neige carbonique saisonnière. Le pôle Nord, quant à lui, est plus chaud donc plus riche en glace d’eau que celui de la planète bleue.

L'atmosphère de Mars

L’atmosphère de Mars est composée de 96% de dioxyde de carbone (CO2), 2% d’argon (Ar), 1,9% d’azote (N2 et NO), et le reste correspond à des traces d’oxygène, de monoxyde de carbone, de vapeur d’eau et d’autres gaz. La pression atmosphérique varie selon le cycle complexe de condensation et de sublimation des glaces des pôles. Mais elle reste très faible par rapport à la Terre (moins de 1%).

Mars en chiffres

  • Diamètre moyen : 6 794 km
  • Masse (Terre = 1) : 0,11 soit 0,642.1021 t
  • Masse volumique moyenne : 3 933 kg/m3
  • Gravité à l’équateur (Terre = 1) : 0,38 soit 3,71 m/s2
  • Distance moyenne du Soleil (Terre-Soleil = 1 UA) : 1,52 UA, soit 227,9 millions de km
  • Inclinaison de l’axe de rotation : 25,2°
  • Période de rotation (cycle diurne) : 24,7 h
  • Période de révolution autour du Soleil : 687 jours
  • Température moyenne à la surface : -63°C (min -143°C, max +20°C)
  • Lunes : 2

Le CNES dans l'exploration de Mars

Le CNES a d’abord participé à la mission Mars Express de l'ESA qui a envoyé sur Mars une sonde (un satellite d'exploration) en 2003, afin de cartographier la planète rouge, analyser son sous-sol et étudier son atmosphère. Nous avons fourni un support technique et financier au développement de 2 instruments et assuré la réalisation du "segment sol" du 3e instrument (c'est l'ensemble des équipements au sol qui permettent de communiquer avec l'instrument à bord du satellite).

Le CNES est également impliqué dans la mission Mars Science Laboratory de la NASA qui a envoyé sur Mars le rover Curiosity fin 2011. Les objectifs de l'engin sont de caractériser la géologie, d’analyser le climat, de déterminer l’habitabilité de Mars et de préparer l’exploration humaine de la planète rouge. Nous assurons la maîtrise d’ouvrage de la contribution instrumentale française. Nous sommes également responsable du FIMOC (French Instruments Mars Operations Center), un centre d’opérations implanté au CNES de Toulouse qui a pour mission d’opérer les instruments ChemCam (CHEMistry CAMera) et SAM (Sample Analysis at Mars) auxquels la France contribue.

Le CNES participe aussi la mission InSight de la NASA, dont le but est d’étudier la structure interne de Mars, afin de mieux comprendre comment se forment les planètes rocheuses. Nous supervisons le développement du principal instrument de la mission, le sismomètre SEIS (Seismic Experiment for Interior Structures), chargé de prendre le poul de la planète rouge.


Selfie de Curiosity sur Mars en 2013. Crédits : NASA/JPL-Caltech/MSSS. 


L'atterrisseur de la mission Insight. Crédits : NASA.

Exomars

Le CNES participe également à une double mission de l'ESA : ExoMars. Les laboratoires français sont en charge de 2 instruments du rover Pasteur de 2020 : MicrOmega (un microscope pour les études minéralogiques des échantillons prélevés) et WISDOM (un radar pour étudier le proche sous-sol afin d’en caractériser sa structure). Le CNES collabore aussi à l’étude de la rentrée atmosphérique de l’atterrisseur en 2016 et il a fourni des logiciels pour la vision et la navigation du rover de 2020.