Mardi soir, des ingénieurs du laboratoire de propulsion par réaction de Pasadena, en Californie, ont envoyé leurs derniers ordres au rover Opportunity sur Mars. En l'absence de signal en réponse du rover en veille, la NASA a officiellement annoncé la fin de la mission aujourd'hui.
«Je déclare que la mission Opportunity est terminée et que, par conséquent, la mission Mars Exploration Rover est terminée», a déclaré Thomas Zurbuchen, administrateur associé de la NASA. "Je dois vous dire, c'est un moment émotionnel."
Le rover a perdu le contact avec la Terre le 10 juin 2018. Une tempête de poussière couvrant toute la planète Mars a assombri du soleil les cieux autrement abricots de la quatrième planète, privant les panneaux solaires du rover de la lumière dont il avait besoin. L'agence a maintenu une vigile dans l'espoir qu'une fois la tempête atténuée, le rover pourrait se réveiller. Au cours des mois qui ont suivi, la NASA a lancé une fusillade de commandes sur le mobile - 835 en tout - au cas où un signal pourrait être reçu et les opérations reprises. Après huit mois de silence, l’agence a pris la décision de déclarer l’heure du décès et a fait ses adieux au robot.
L’opportunité correspond à la moitié d’une mission à deux moteurs appelée Mars Exploration Rovers (MER). Les rovers ont atterri séparément sur Mars en janvier 2004. Une opportunité a atterri à Meridiani Planum, près de l'équateur martien. Spirit, son jumeau, a atterri à mi-chemin autour de la planète, au cratère Gusev. Les missions principales des rovers devaient durer 90 jours ou sols (environ 24 heures et 40 minutes). Deux mille sols plus tard, Spirit renvoyait toujours la science sur Terre, perdant enfin le contact en 2010. Une opportunité a survécu sur Mars pendant plus de 15 ans.
À l'heure actuelle, huit agences spatiales des agences spatiales mondiales sont en orbite autour de Mars. Une poignée d'entre elles devrait être lancée l'année prochaine, y compris le rover Mars 2020 de la NASA. Frontière maîtrisée par les explorateurs robotiques, Mars ne ressemble guère à la planète que nous connaissions en 2000, année de la conception de la mission MER. À l'époque, un seul vaisseau spatial entourait la planète rouge: le solitaire Mars Global Surveyor. Les deux missions précédentes de la NASA sur Mars avaient échoué. Mars Polar Lander s'est écrasé sur la planète et Mars Climate Orbiter a disparu, soit brûlé dans l'atmosphère martienne, soit dévié dans l'espace.
Des ingénieurs de la NASA installent des panneaux solaires sur le rover Opportunity, le 10 février 2003. (NASA / JPL) MER est arrivé à la suite de propositions de mission infructueuses de Ray Arvidson, professeur à la Washington University à St. Louis; Larry Soderblom de l'US Geological Survey; et Steve Squyres, professeur à l'Université Cornell. Chacun des trois avait été battu par David Paige de l'Université de Californie à Los Angeles, dont le malheureux Mars Polar Lander avait été choisi par la NASA.
«Au cours d'une réunion [de l'American Geophysical Union], j'ai arrêté Steve dans le hall», explique Arvidson. «J'ai dit: 'Je suis un mauvais perdant. Et vous?' Et ce fut le début. »Arvidson, Squyres et Soderblom ont fusionné leurs différentes équipes et se sont lancés dans la rédaction d'une proposition commune visant à installer un rover sur la surface martienne.
«Avant Spirit and Opportunity, nous avions envie de faire surface pour que nous puissions comprendre ce que les données orbitales nous disaient», déclare Arvidson. «Voir Mars à quatre cents kilomètres de la surface est différent de regarder les textures des roches, la stratification croisée, la taille des particules et les détails de la minéralogie et de séparer les roches. C'est comme ça que nous faisons la géologie sur Terre. Il serait très difficile de comprendre la Terre comme nous le faisons à partir de données orbitales - peut-être impossible. "
Il a fallu cinq essais pour arriver à une proposition de mission, pour finalement aboutir à un seul véhicule d'exploration martienne. Squyres, l'enquêteur principal de la mission, finit par convaincre Dan Goldin, alors administrateur de la NASA, d'envoyer deux rovers en cas d'échec de l'un d'entre eux.
Le 7 juillet 2003, la NASA a lancé son deuxième rover d'exploration Mars, Opportunity, à bord d'un lanceur Delta II. (NASA) Les deux robots explorateurs ont été construits par le laboratoire de propulsion par réaction (JPL) de la NASA, qui avait précédemment atterri en mars sur la sonde Mars Pathfinder et son compagnon, Sojourner, qui a duré 85 jours. Son petit rover Sojourner a parcouru une centaine de mètres, soit cent mètres plus loin que tout ce qui avait pu être parcouru auparavant sur Mars. La mission s’est chiffrée à 150 millions de dollars et «plus vite, mieux, moins cher» est devenu le mantra de l’agence. Après les échecs de Mars Polar Lander et de Mars Climate Orbiter, les ingénieurs ont sombrement ajouté au mantra: "… choisissez-en deux."
MER deviendrait une mission de 820 millions de dollars pour les deux rovers, construction par mission principale, ce qui était une aubaine incroyable, compte tenu en particulier de la longévité inattendue de la sonde. (À titre de comparaison, les Vikings 1 et 2, lancés en 1975, représentaient des milliards de dollars d'atterrisseurs corrigés de l'inflation.)
En été 2003, avec la mécanique céleste favorable et le ciel dégagé au-dessus de Cap Canaveral, les deux satellites ont quitté la Terre pour s'installer dans un nouveau monde.
Des roues au sol
«Quand j'étais au lycée, ces rovers ont atterri», déclare Heather Justice, pilote de rover principal pour Opportunity chez JPL. «Ce fut la première grande affaire de la NASA que j'ai vue et qui m'a vraiment fait penser à travailler dans l'espace ou dans la robotique. Et je me souviens avoir pensé à ce moment-là, peut-être qu'un jour je ferais quelque chose comme ça. Je ne pensais pas que ça allait être cette mission. Ils n'étaient censés durer que 90 jours!
Chaque rover a atterri à l'aide de parachutes supersoniques pour ralentir, puis des airbags qui ont éclaté de tous les côtés avant la collision de la sonde avec la planète. Les rovers ont frappé Mars en tant que météorites les moins destructives du monde, rebondissant et bondissant à la surface de la planète comme un ou deux dés dans un jeu de géant. L'opportunité s'est finalement installée dans le cratère de l'aigle sur Meridiani Planum.
Le robot d'exploration de la NASA Mars Opportunity de la NASA a acquis cette vision de son propre bouclier thermique lors de la 325ème journée martienne du mobile (le 22 décembre 2004). La structure principale du bouclier utilisé avec succès est à l'extrême gauche. Des fragments supplémentaires de l'écran thermique se situent dans le centre supérieur de l'image. La marque d'impact de l'écran thermique est visible juste au-dessus et à droite de l'ombre au premier plan du mât de la caméra d'Opportunity. Cette vue est une mosaïque de trois images prises avec la caméra de navigation du mobile. (NASA / JPL) «Rien ne garantissait le succès de ces atterrissages», déclare Wendy Calvin, membre de l'équipe scientifique MER, qui avait rejoint le projet un an avant le lancement de la sonde. «Nous venions tout juste de sortir de ces deux horribles échecs et nous avions l’impression réelle que cela pourrait être un autre. Nous avons démontré notre ingénierie avec tant de succès, tant de fois depuis que les gens ont oublié qu'en 2004, nous étions sur des rêveries et nous nous demandions comment tout cela allait se passer. Personne ne s'attendait à ce que les atterrissages rencontrent un succès aussi spectaculaire. »
Avant la mission, explique-t-elle, les scientifiques planétaires avaient certaines idées sur Mars, son fonctionnement en tant que planète et son apparence depuis la surface. «Les premières images prises depuis le site d'atterrissage de Opportunity étaient vraiment incroyables, car la planète était tellement différente», dit-elle. «J'ai donné des conférences au grand public avant l'atterrissage et j'ai dit de ne pas m'étonner si cela ressemblait au site d'atterrissage de Sojourner ou au site d'atterrissage de Viking. Mais le site d'atterrissage de Opportunity était vraiment, vraiment différent. Et c'était vraiment cool.
L'équipe scientifique a choisi d'atterrir à Meridiani parce que Mars Global Surveyor a trouvé des preuves spectrales d'hématite cristalline à cet endroit. «Il y avait beaucoup de débats à l'époque sur la cause de cela», dit Calvin. “Était-ce interaction rock-eau? Était-ce volcanique? Je ne pense pas que nous ayons compris l'histoire de Mars et le cycle de l'eau du tout. L’histoire géologique contient beaucoup plus de détails que prévu avant la mission. »
L'hématite est un oxyde de fer, généralement extrait sur terre comme un minerai. Étant donné que les formes minérales résultant des interactions de l’eau sur cette planète, l’espoir était qu’il aurait déjà existé de l’eau à Meridiani. Au début des années 2000, certains scientifiques s'attendaient à trouver de gros morceaux d'hématite à la surface. Ce qui l'attendait était un peu plus inhabituel: de minuscules sphérules grisâtres mesurées en millimètres et noyées dans le grès distribué à la surface. Les scientifiques les ont surnommées les myrtilles, grâce à leur teinte bleue dans des images en fausses couleurs, et ce n’est pas des blocs, c’est la source de l’hématite détectée en orbite. Les dépôts ont probablement été créés par l'eau traversant le grès, puis révélés par les intempéries. C'était une mine d'or géologique (métaphorique), les preuves suggérant de manière écrasante que cet endroit était autrefois chaud et humide.
Les petites sphérules sur la surface martienne de cette image rapprochée se trouvent près de Fram Crater, visité par la Mars Exploration Rover Opportunity de la NASA en avril 2004. Ce sont des exemples de concrétions minérales surnommées "myrtilles". L’enquête d’opportunité sur les concrétions riches en hématite au cours de la mission principale de trois mois du rover, début 2004, a mis en évidence un environnement ancien et aqueux. (NASA / JPL-Caltech / Cornell / USGS) «En orbite, c'est une plaine!» Dit Arvidson. «Nous n'avions aucune idée de la nature de la déposition environnementale. Il faut descendre et regarder les rochers à l’échelle du grain, et chercher des tôles, des fissures de boue et tout le reste que vous ne pouvez pas faire en orbite. Particulièrement… en suivant l'eau et en atteignant l'habitabilité, vous ne pouvez pas le faire de manière complète à partir de données orbitales. ”
«Pour moi, dit Calvin, les deux grandes découvertes sont que la signature d'hématite découverte de l'orbite se trouve dans ces sphérules, et que nous avons trouvé, avec Spirit, des endroits qui étaient essentiellement des évents volcaniques avec de la silice presque pure. l’interaction de l’eau chaude avec la roche aurait été propice à l’habitabilité - un écosystème vital pour la vie sur Mars il ya des millions et des millions d’années, dont l’ombre demeure aujourd’hui sous forme de cicatrices et d’indices subtils incrustés dans la roche.
Tenir la distance
La silice a été découverte par accident, un effet secondaire fortuit d’une roue défectueuse sur le rover Spirit. La roue s'est coincée et, lorsque les cinq autres roues l'ont traînée, une étrange tranchée blanche a été creusée dans la terre martienne. Les deux rovers ont eu des problèmes avec la même roue, soit en rotation, soit en direction, selon Bill Nelson, le responsable technique du projet MER. «Sur Spirit, la roue avant droite ne tournerait pas mais dirigerait. Sur Opportunity, ça tournerait mais ça ne dirigerait pas. Nous avons donc soumis les enseignements de la NASA, selon lesquels nous devrions commencer par abandonner la mauvaise sixième roue et ne fabriquer que des rovers à cinq roues dans le futur. »
Après avoir examiné le rapport, Nelson a déclaré: «Nous avons rapidement découvert que la NASA n'avait pas de sens de l'humour mesurable».
Un autoportrait du robot d'exploration de la NASA sur la planète Mars montre que les panneaux solaires brillent encore sous la lumière du soleil martien et ne portent qu'une mince couche de poussière deux ans après que le véhicule a atterri et a commencé à explorer la planète rouge. (NASA / JPL-Caltech / Cornell) Mais, selon l'ingénieur en chef, même les roues du rover ont fourni des informations précieuses sur la discipline de la terramécanique, une clé pour la conduite sur d'autres planètes. «C'est un domaine quelque peu ésotérique du génie mécanique où vous étudiez l'interaction entre les roues et le terrain et comment les objets s'encrassent ou se délogent, ou comment ils se déplacent, glissent et ainsi de suite. Entre notre modélisation et notre expérience, nous avons apporté de réelles contributions dans ce domaine. "
L’opportunité jette une ombre au-dessus de tous les robots rovers ultérieurs, établissant un étalon or de l’ingénierie JPL. Des versions personnalisées de son logiciel de mobilité sont utilisées sur les rovers Curiosity et Mars 2020. quinze années de mesures méticuleuses de la poussière martienne et de ses effets seront inestimables pour les missions futures. Et puis il y a la durabilité du rover.
"Nous avons établi le record de distance hors-monde", a déclaré Nelson. «Nous avons parcouru plus de 45 kilomètres. Il y a presque deux ans, nous étions les gagnants du premier marathon de Mars et je pense que nous allons conserver ce record pendant encore un certain temps. Honnêtement, je ne pense pas que Curiosity ait beaucoup d'espoir de voyager presque aussi loin que nous, et il n'est pas clair non plus que Mars 2020 le soit. "
La distance parcourue a été un multiplicateur scientifique. «Ce rover a duré longtemps», explique John Callas, chef de projet MER chez JPL. «La NASA avait l'obligation de réussir au moins 600 mètres pour réussir pleinement sa mission. Nous avons donc conçu ce système de navigation sur un kilomètre - et nous étions complètement démesurés pour avoir ce genre de capacité sur Mars. Nous n'avions jamais imaginé pouvoir parcourir plus de 45 kilomètres. Nous avons conduit jusqu'à présent.
Cette scène de la caméra panoramique (Pancam) de l'opportunité Mars Exploration Rover de la NASA renvoie vers une partie du bord ouest du cratère Endeavour que le rover a conduit en direction du sud pendant l'été 2014. (NASA / JPL-Caltech / Cornell Univ ./Arizona State Univ.) Eagle Crater, où Opportunity a atterri, correspond géologiquement à la période hespérienne, la période médiane de l'histoire de Mars, concurremment avec l'Eon archéen sur Terre. En 2011, le rover Opportunity a atteint le cratère Endeavour, un rocher de la période Noachian, où la géologie la plus ancienne de Mars peut être étudiée. Les huit dernières années ont été comme une mission bonus, pratiquement un troisième véhicule de la flotte de MER. «Dans un sens, dit Callas, en conduisant ce véhicule jusqu'à présent, nous avons pu remonter dans le temps et étudier une géologie beaucoup plus ancienne.»
Selon Callas, l'une des plus grandes contributions de cette mission est intangible. Chaque jour, des scientifiques et des ingénieurs se lèvent et vont travailler sur Mars. Chaque jour, quelque chose de nouveau s’apprend et Mars devient un peu plus partie de notre monde. «Jusqu'en janvier 2004, nous avions ces visites occasionnelles sur Mars. Les atterrisseurs viking dans les années soixante-dix. Pathfinder en 1997. Nous avons tenté de revenir en 1999 avec Polar Lander. Avec MER, non seulement nous avons visité la surface de Mars, mais nous y sommes restés. Chaque jour, de nouvelles informations sur la surface de Mars nous parviennent. Nous sommes entrés dans l'ère de l'exploration soutenue et quotidienne de la surface de Mars. "
Quinze années de fonctionnement sans station-service en vue constitueraient un tronçon étonnant et réussi pour tout véhicule, sans parler d'un roulement dans les climats inhospitaliers de Mars. Le monde fauve, gelé et mort qui a accueilli Opportunity a été complètement changé aux yeux du terrestre. Ce qui était autrefois la lune inerte, mais rouge, est maintenant une planète où l’eau coulait jadis librement et en abondance. La question n'est plus: Mars était-il mouillé? Le rover Opportunity a permis aux scientifiques de demander à la place: quelque chose a-t-il nagé dans ces eaux et comment le trouvons-nous?
