Les choses changent sur Mars. Pendant deux décennies, la NASA a régulièrement lancé des missions sur la planète, engagées dans un effort soutenu d'exploration robotique. Ces missions ont révélé des signes d’eau, des composés organiques complexes, une activité volcanique et des allusions alléchantes à une vie possible, soit éteinte et révolue, soit peut-être même cachée dans les régions souterraines de la planète.
Depuis le début du XXIe siècle, la NASA a envoyé avec succès huit engins spatiaux sur Mars, en orbite ou à terre, sans échec. Mais en regardant dans le futur, un manque marqué de missions de la NASA sur la planète brise un schéma qui dure depuis des décennies.
«Nous prenons pour acquis cette incroyable présence que la NASA a depuis 20 ans et nous surveillons son dépérissement», a déclaré Casey Dreier, avocat principal et conseiller principal en politique spatiale de la Planetary Society, une ONG co-fondée par Carl Sagan en 1980 pour défendre les sciences et l'exploration spatiales.
À court terme, le paysage martien ne manquera pas d'activité robotique. L'atterrisseur InSight s'est posé à la surface de la planète en novembre dernier. La semaine dernière, la NASA a annoncé que le rover Opportunity, qui explorait Mars depuis près de 15 ans, s'était finalement arrêté pour de bon. Et à l'approche de la fenêtre de lancement des missions sur Mars en 2020, des pays du monde entier se préparent à des lancements interplanétaires - le plus grand nombre de vaisseaux spatiaux à voler pour Mars au même moment de l'histoire.
Après 2020, cependant, le manifeste de Mars est visiblement mince. Sans mission de suivre le rover Mars 2020 de la NASA, de nombreux scientifiques se demandent quelle sera la prochaine étape dans la reconnaissance du monde le plus accessible et le plus hospitalier au-delà du nôtre - une planète sur laquelle la NASA prévoit de poser des astronautes dans 20 prochaines années.
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Mars et la Terre s'alignent tous les 26 mois pour un lancement idéal sur la planète rouge. Et ce n'est pas un hasard si la NASA a envoyé un engin spatial sur Mars environ tous les deux ans depuis 2000. La prochaine fenêtre de lancement s'ouvrira en juillet et août 2020, avec vaisseau spatial devrait arriver à Mars environ six mois plus tard.
En 2020, la NASA envisage d'envoyer un rover phare, une version améliorée de Curiosity, sur la surface de Mars. L’Agence spatiale européenne (ESA) et Roscosmos envisagent également d’envoyer un rover, récemment nommé pour le scientifique de l’ADN Rosalind Franklin, sur Mars. La Chine planifie un orbiteur et un rover, le Japon a un orbiteur et un atterrisseur en construction, et les Émirats arabes unis planifient également leur premier orbiteur sur Mars - le tout en 2020. Deux autres vaisseaux spatiaux des agences spatiales indienne et japonaise devraient suivre en 2022 et 2024, respectivement.
Un autoportrait du rover Curiosity de la NASA sur le mont Sharp inférieur. L'image composite associe plusieurs images prises par l'imageur Mars Hand Lens Imager (MAHLI) de Curiosity le 5 août 2015, lors de la journée solennelle du travail du rover sur 1 065 (Mars). (NASA / JPL-Caltech / MSSS) La plus ambitieuse de ces missions est Mars 2020 de la NASA (qui recevra un nom officiel avant son lancement). Alors que le rover 2020 est encore en construction, la NASA a franchi une étape importante dans la réalisation des objectifs de la mission: choisir un site d'atterrissage. Le cratère de Jezero, futur domicile de Mars 2020, abrite un delta du fleuve asséché où l'on pensait que les vapeurs s'étaient écoulées dans un grand lit de lac.
«Le cratère Jezero présente deux aspects majeurs qui le rendent très attrayant», déclare Michael Meyer, responsable scientifique de l'exploration sur Mars de la NASA. “La première est que vous pouvez le regarder et vous savez que c'est un delta. La géomorphologie est assez évidente. "
Meyer dit que les orbiteurs indiquent que le fleuve a passé dans le bassin du lac, transportant des matériaux de toute la planète. En conséquence, "vous y avez un bon assemblage de minéraux".
La richesse géologique du cratère de Jezero fait du lit de lac asséché un site idéal pour l'un des principaux objectifs de Mars 2020: mettre en cache des échantillons et les déposer à la surface pour une mission à venir qui les ramènera sur Terre. Le problème est qu'aucune mission future pour le retour des échantillons n'existe actuellement - et pour les scientifiques planétaires, l'idée de collecter des échantillons sur Mars et de les y laisser indéfiniment est tout simplement inacceptable.
«Il va commencer à mettre en cache des échantillons pour les ramener sur Terre», déclare Dreier. "La question, cependant, est de savoir si nous allons venir les chercher."
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Il est difficile d'exagérer la valeur des échantillons planétaires rapportés aux laboratoires sur Terre - et l'humanité n'a jamais renvoyé d'échantillons de Mars. Comparés à l'utilisation d'instruments embarqués dans un engin spatial, les scientifiques peuvent mesurer des échantillons au sol avec une précision beaucoup plus grande, révélant des indices aussi subtils que les rapports isotopiques qui pourraient fournir une preuve de la vie «au pistolet fumant».
Sans retour d’échantillon, «vous allez trouver des brûlures de poudre», dit Meyer. "Tu ne vas pas trouver le pistolet."
Un échantillon de mission de retour est depuis longtemps un objectif des spécialistes des sciences planétaires. Ses origines officielles remontent à au moins une étude datant de 2007 intitulée "Une stratégie d'astrobiologie pour l'exploration de Mars".
"Il a expliqué ce que vous deviez faire pour savoir s'il y avait de la vie sur Mars", déclare Meyer. «Cela revient essentiellement à: L’étape suivante consiste à effectuer des retours sur échantillon.»
Pour collecter les échantillons laissés par Mars 2020 à la surface de la planète, la NASA envisage plusieurs plans de mission. L'idée principale est d'utiliser un atterrisseur avec un petit «robot de recherche» pour saisir les échantillons, puis les envoyer en orbite sur Mars, où un vaisseau spatial les capturerait et les ramènerait à la maison.
Le retour des échantillons est «largement, au sein de la communauté scientifique, l’un des objectifs scientifiques les plus prioritaires», déclare Dreier.
Cependant, la décision de financer une telle mission, qui coûterait probablement environ 2 ou 3 milliards de dollars, est prise par le Congrès, et non par la NASA. L’administration actuelle de la Maison-Blanche, qui exerce une influence considérable sur la direction de la NASA, se concentre sur l’exploration humaine de la lune plutôt que sur l’exploration robotique de Mars, même si l’envoi d’astronautes sur Mars est un objectif déclaré à long terme.
Au sein de la NASA, cependant, Meyer dit qu'il existe une certaine inertie dans la mission de retour d'un échantillon, principalement sous la forme d'études de faisabilité. De manière optimiste, l’agence spatiale pourrait tirer pour la fenêtre de lancement de 2026 afin de ramener une partie du régolithe rouge de Mars.
Après 2020, si la NASA ne tente pas un autre lancement sur Mars avant 2026, ce sera la plus longue interruption dans les missions de l'agence spatiale sur Mars depuis une interruption de 1975 à 1992.
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Au cours de la prochaine décennie, la NASA pourrait être confrontée à un problème plus fondamental que celui de laisser des échantillons non collectés à la surface de Mars. Les principaux relais de télécommunications entre Terre et Mars, Mars Odyssey et Orbiter Mars Reconnaissance Orbiter, ont respectivement 17 et 13 ans.
«Nous savons pertinemment que compter sur leur présence là-bas dans 20 ans est idiot», déclare Meyer. "Miser sur leur présence là-bas dans 10 ans est plus crédible."
Une proposition pour un nouveau vaisseau spatial en orbite servant de lien de communication, appelée Next Mars Orbiter, avait été initialement envisagée pour un lancement en 2022. Cependant, les besoins divers et concurrents d'un nouveau vaisseau spatial Mars ont depuis annulé le plan initial. De nombreux scientifiques souhaitent utiliser la prochaine mission sur Mars pour le retour d'échantillons, tandis que d'autres soutiennent que la nécessité d'un relais de communication est plus immédiate - et une troisième option transformerait le Next Mars Orbiter en une mission à grande échelle qui pourrait faire les deux, une perspective. cela nécessiterait des progrès technologiques importants. Quoi qu'il en soit, Next Mars Orbiter (ou ce qu'il deviendra) ne devrait pas être lancé avant la fin des années 2020.
La NASA a cependant une autre solution potentielle. Les futures opérations de la NASA pourraient faire du stop sur des missions envoyées par d'autres agences spatiales. Les institutions du monde entier ont des ambitions sur Mars, allant d’Inde et des Émirats arabes unis à des sociétés privées comme SpaceX.
En coopérant avec des institutions spatiales internationales et privées, la NASA pourrait envoyer à moindre coût des CubeSats ou d'autres engins spatiaux à petite échelle. En théorie, une telle mission pourrait jouer le rôle d'arpenteur et de mission scientifique pour un organisme tout en servant de relais de communication pour la NASA.
"Nous sommes disposés à divertir un mode différent", a déclaré Meyer. "Au lieu d'acheter un vaisseau spatial et de le faire faire x, nous achetons simplement x et laissons quelqu'un d'autre décider de quoi faire avec."
Mars 2020 s'annonce comme l'une des missions d'exploration planétaire les plus ambitieuses de l'histoire, et pourrait fournir une image sans précédent de l'histoire, de l'habitabilité et de la viabilité de la planète pour l'exploration humaine future. Mais le rover collectera également des échantillons inestimables de matériaux martiens, la véritable clé pour déverrouiller le passé de la planète - et pour le moment, personne ne sait comment nous allons les récupérer.
