Chasser la vie sur Mars | Découvrir le magazine

Cette histoire a été initialement publiée dans notre numéro de janvier/février 2022. Cliquez ici pour vous abonner pour lire plus d’histoires comme celle-ci.

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Les humains se demandent s’il y a déjà eu de la vie sur Mars depuis aussi longtemps que nous savons que c’est une planète. Nous pourrions bientôt avoir une réponse. En février, la NASA a fait atterrir son rover Mars Perseverance, ainsi qu’un hélicoptère compagnon, l’intrépide Ingenuity, dans un ancien delta de rivière appelé Jezero Crater. La mission de la NASA, baptisée Mars2020, a été conçue pour rechercher des signes de vie ancienne et collecter des échantillons de forage pour revenir sur Terre pour une analyse plus approfondie.

« Pour la première fois, nous allons en fait ramener des noyaux de Mars sur Terre », déclare Vandi Verma, ingénieur en chef des opérations robotiques de la mission. En cours de route, Persévérance jettera également les bases de futures missions humaines en étudiant les conditions environnementales, en identifiant des ressources comme l’eau et en testant une méthode de fabrication d’oxygène.

Persévérance n’était pas non plus le seul vaisseau spatial à faire le voyage en 2021. Peu de temps après l’atterrissage de Persévérance, un rover chinois nommé Zhurong a également atterri sur Mars. Comme le rover de la NASA, il a été conçu pour trouver des preuves de la vie ancienne et se préparer à une future récupération d’échantillons. Un vaisseau spatial en orbite des Émirats arabes unis appelé Hope est également arrivé pour effectuer des études similaires, car les agences spatiales de la Terre ont profité d’une approche relativement proche de la planète rouge.

La persévérance s’appuie sur l’héritage de ses prédécesseurs à six roues, qui ont montré que Mars était autrefois une planète humide et habitable. Maintenant, les astronomes espèrent découvrir s’il a déjà été habité. Le site d’atterrissage alléchant du nouveau rover et ses instruments avancés offrent le meilleur espoir à ce jour pour une réponse concluante.

L’histoire du site d’atterrissage, le cratère Jezero, commence il y a environ 4 milliards d’années, lorsque Mars était beaucoup plus chaude et humide, et que la vie commençait à peine à s’installer sur Terre. Une énorme roche spatiale a frappé juste au nord de l’équateur et a formé un bassin d’impact d’environ 750 milles de large. Finalement, un plus petit astéroïde a brisé un autre trou dans la région, produisant un mélange unique de roches et de sédiments.

Risque et récompense

Les rivières de la région se sont rapidement jetées dans le cratère Jezero, livrant de riches sédiments et créant un lac de plus d’un quart de mile de profondeur et deux fois la largeur du lac Tahoe. La zone humide a peut-être été un endroit idéal pour que la vie évolue sur Mars, c’est pourquoi la NASA a choisi le cratère Jezero pour rechercher des signes de vie. Mais cette même histoire géologique comportait également des risques pour la mission.

« D’un point de vue technique, le cratère Jezero était le site d’atterrissage le plus dangereux des cinq ou six candidats qu’ils ont choisis », explique l’ingénieur du JPL Andrew Johnson, qui a aidé à superviser l’atterrissage. « Il y a tous ces rochers odieux. »

C’est pourquoi la NASA a apporté des améliorations techniques importantes aux systèmes de navigation de Mars2020. Des systèmes nouvellement conçus permettent au vaisseau spatial de voir la surface pendant la descente, de calculer sa position exacte et de corriger sa trajectoire vers un site d’atterrissage étroitement contraint. Ailleurs, les mises à niveau du programme de conduite autonome du rover permettent également au robot de se déplacer plus rapidement que jamais. Au quotidien, Persévérance couvrira à peu près autant de terrain que le record d’une journée du rover Mars, soit environ deux terrains de football.

« Nous pouvons atterrir sur un terrain qui aurait été considéré comme trop dangereux lors des missions précédentes », explique Verma, qui pilote également Persévérance. « Maintenant, nous pouvons atteindre un terrain scientifiquement intéressant beaucoup plus rapidement. »

L’héritage de la curiosité

Le nouveau rover est arrivé au milieu d’une intrigue abondante sur l’existence de la vie sur Mars aujourd’hui, pas seulement dans le passé ancien. Le rover Curiosity de la NASA a découvert des signes évidents de gaz méthane au cours de sa longue et lente ascension du mont Sharp, haut de 3,4 milles. Les microbes créent une grande partie du méthane de la Terre, mais les processus géologiques peuvent également le produire. En 2018, Curiosity avait vu à plusieurs reprises les niveaux de méthane augmenter en été martien, puis baisser en hiver. Pourtant, en raison des limites de la technologie utilisée pour détecter le méthane, les scientifiques débattent encore de son existence même sur Mars.

Le rover Curiosity est toujours actif et continue de surveiller le méthane. Cependant, Persévérance adopte une approche plus directe de la recherche d’une action microbienne.

Les capacités de chasse à la vie du rover sont dues à un bras robotique conçu spécifiquement pour étudier les surfaces rocheuses et à un autre instrument qui permet à la NASA d’observer de près les textures des roches. Ces instruments – surnommés SHERLOC et WATSON – cartographient les minéraux et les molécules organiques sur les roches que Persévérance trouve au cours de son voyage. Tous les échantillons intéressants font l’objet d’une analyse plus approfondie à l’aide de la suite d’instruments du laboratoire mobile du rover. Par exemple, un groupe de molécules organiques regroupées dans une roche pourrait laisser entendre que la vie y a déjà existé. D’autres indicateurs intéressants de l’ancien environnement, comme des traces d’eau salée ancienne, pourraient également piquer l’intérêt des scientifiques.

Premier échantillon

La persévérance n’a pas non plus besoin de découvrir directement des preuves de vie. Le robot recueille des échantillons de surface dans tout le cratère Jezero, qui seront finalement étudiés avec des outils plus sophistiqués sur Terre, où une datation précise est possible. Les agences spatiales ont échantillonné des comètes, des astéroïdes et la lune, mais aucune mission n’a jamais collecté d’échantillons de surface sur une autre planète.

Cependant, selon son timing, la NASA ne sera pas forcément la première à accomplir l’exploit. La Chine a des objectifs similaires avec son vaisseau spatial Tianwen-1 et son rover Zhurong, le premier atterrisseur non-NASA à opérer avec succès sur Mars. Le rover a atterri dans le plus grand bassin d’impact de Mars, Utopia Planitia, qui contient un lac souterrain plus grand que le Nouveau-Mexique. L’agence spatiale chinoise recherche dans la région des signes de vie.

Des ingénieurs de la NASA et de l’Agence spatiale européenne conçoivent déjà leur rover « fetch » pour traverser rapidement le cratère Jezero en collectant les échantillons de Persévérance, ainsi qu’un vaisseau spatial pour les lancer en orbite. Ils devraient atteindre Mars à la fin des années 2020.

« Nous étudierons ces échantillons pendant des décennies à venir, comme la façon dont nous menons toujours des études sur des échantillons que nous avons ramenés de la lune », a déclaré Verma. « Les scientifiques qui ne sont pas encore nés… étudieront ces échantillons en utilisant des technologies qui n’ont pas encore été inventées. »

La NASA a également envoyé Persévérance avec un passager clandestin robotisé. Sous le rover se trouvait un petit hélicoptère à énergie solaire appelé Ingenuity. Et alors que le rover prenait pied, les ingénieurs de mission ont emmené leur nouveau drone pour une série de vols d’essai, donnant à l’humanité son premier moment des frères Wright dans le mince air martien.

Le duo dynamique dépasse les attentes

L’hélicoptère a été conçu comme un démonstrateur de technologie à bas prix dont la mission principale n’était que de trois vols. Au lieu de cela, Ingenuity a considérablement dépassé les attentes. Et lorsque le rover s’est mis à explorer le delta de la rivière, son nouveau compagnon de drone est parti avec lui.

Les vols de reconnaissance – chacun d’une durée de quelques minutes seulement – se sont rapidement révélés utiles, notamment en termes d’évaluation du terrain pour accélérer la trajectoire du rover et en ajoutant de nouvelles perspectives aux scientifiques pour donner un sens aux découvertes au sol.

Maintenant qu’Ingenuity s’est montré capable, les ingénieurs de mission soupçonnent que le drone pourrait devenir un partenaire de voyage à long terme pour Persévérance.

« Je ne parie pas contre nos robots », dit Verma. « J’adorerais voir l’hélicoptère nous accompagner jusqu’au delta de Jezero, mais nous le prenons au jour le jour. »