Le projet Mariner-Mars 1971 prévoyait d’insérer deux engins spatiaux, Mariner 8 et 9, équipés de caméras et d’autres instruments, sur des orbites elliptiques autour de Mars pour étudier la planète pendant au moins 90 jours. Les deux engins spatiaux avaient des missions complémentaires mais qui se chevauchaient, l’un cartographiant jusqu’à 70% de la surface de la planète tandis que le second se concentrait sur l’enregistrement des changements temporels dans l’atmosphère de la planète et à sa surface. Après l’échec du lancement de Mariner 8, Mariner 9 a repris les objectifs combinés des deux engins spatiaux. Mariner 9 a été lancé avec succès et après un voyage interplanétaire de 167 jours, il est entré sur une orbite elliptique autour de Mars le 13 novembre 1971, le premier vaisseau spatial à orbiter autour d’une autre planète. 
Lorsque Mariner 9 est arrivé en orbite, une tempête de poussière mondiale masquant presque toutes les caractéristiques de surface a entravé sa mission de cartographie principale. Seuls deux points de repère, la calotte polaire sud et le sommet de ce que les scientifiques croyaient être une haute montagne, étaient visibles par les caméras du vaisseau spatial. Au cours des semaines suivantes, alors que le vaisseau spatial attendait que la poussière se dépose, Mariner 9 a tourné son regard vers les deux petites lunes de Mars, Phobos et Deimos, renvoyant les premières images détaillées de ces objets. La plus grande lune, Phobos, un objet en forme de pomme de terre de 17 par 14 par 11 milles, semblait être fortement cratéré, avec un cratère résultant d’un impact presque assez grand pour avoir brisé le corps. Deimos, la plus petite lune avec des dimensions de 10 par 7 par 7 miles, semblait avoir une surface plus poussiéreuse avec moins de grands cratères d’impact. Sur la base de la taille et de l’apparence des lunes, les scientifiques pensent qu’il s’agit d’astéroïdes capturés par Mars dans un passé lointain.
La tache sombre d’abord visible à travers la tempête de poussière, et deux autres devenant visibles lorsque la poussière s’est dissipée, se sont avérées être des volcans. Le plus grand des trois, Olympus Mons, éclipsait non seulement les deux autres mais aussi le plus grand volcan bouclier de la Terre, le Mauna Loa sur l’île d’Hawaï. Le sommet du volcan martien, surmonté d’une caldeira de 50 miles de large, s’est élevé à 16 miles (72 000 pieds) au-dessus de la plaine environnante, suffisamment haut pour être au-dessus de la mince atmosphère de la planète. La base du volcan s’étendait sur 374 miles, soit à peu près la taille de l’Arizona. Aussi surprenant pour les scientifiques, Mariner 9 a imaginé un système de canyons éclipsant tout ce que l’on voit sur Terre. Le Valles Marineris, par endroits large de 120 milles et jusqu’à 23 000 pieds de profondeur, s’étendait sur 2 500 milles de Mars, soit presque la distance est-ouest équivalente de la partie continentale des États-Unis. D’autres zones présentaient des canyons sinueux similaires à ceux creusés par l’eau qui coule sur Terre.
Lorsque Mariner 9 a observé la planète pendant 10 mois, il a noté des changements saisonniers. Par exemple, le vaisseau spatial a vu les calottes polaires de la planète reculer et avancer comme le font les calottes polaires de la Terre. Ses instruments indiquaient que la calotte polaire nord était composée d’un mélange de glace d’eau et de dioxyde de carbone gelé. Le vaisseau spatial a également observé les effets des tempêtes de sable, des formations nuageuses et de la brume dans la fine atmosphère supérieure de Mars, que les scientifiques pensaient être des cristaux de dioxyde de carbone gelé.
Mariner 9 a continué à fonctionner jusqu’au 27 octobre 1972, bien au-delà de sa mission principale de 90 jours, renvoyant 7 329 images de la planète. Il a cartographié 85% de sa surface – jusqu’à une résolution de 0,5 à 1 mile – et ses deux petites lunes. Les photographies ont renversé l’image de Mars en tant que monde cratérisé semblable à la Lune, montrant à la place des preuves d’une activité volcanique passée et même la possibilité d’eau de surface passée. Les scientifiques ont créé la première carte mondiale et le premier globe de Mars à partir des images de Mariner 9.
Mariner 9 : premier vaisseau spatial en orbite autour de Mars 
Une opération prolongée
La NASA avait envoyé des engins spatiaux sur Mars plusieurs fois auparavant, mais ces missions étaient des survols relativement brefs.
Au début de l’exploration planétaire, la stratégie de l’agence consistait à lancer des paires d’engins spatiaux sur Mars afin qu’il y ait une sauvegarde si l’un des engins spatiaux tombait en panne. Mariner 4 a été le premier vaisseau spatial à passer par Mars en 1965 et a capturé les premières images rapprochées d’une planète. Son vaisseau spatial jumeau, Mariner 3, a échoué lors du lancement. Quatre ans plus tard, les Mariners 6 et 7 se sont jumelés pour voler au-dessus de Mars à quelques jours d’intervalle. Mariner 7 a pris une photo de Phobos, l’une des lunes martiennes. Les missions ont été couronnées de succès, mais pour parvenir à une meilleure compréhension de la planète, des observations à plus long terme étaient nécessaires. Avec plus de temps, les engins spatiaux pourraient documenter les saisons changeantes de la planète rouge et prendre des mesures détaillées de l’atmosphère, du champ magnétique et de diverses caractéristiques de surface.
Ainsi, la NASA a ajouté plus de poids et d’instruments aux Mariners 8 et 9, que l’agence prévoyait de mettre en orbite autour de la planète. Le vaisseau spatial avait besoin de plus de carburant et nécessitait un système de propulsion plus robuste pour des opérations prolongées. Chaque vaisseau spatial pesait plus que les Mariners 6 et 7 réunis. Mariner 8 a décollé le 9 mai 1971 de Cap Canaveral, en Floride, pour une mission qui n’a duré que 6 minutes. En raison d’un problème avec le moteur principal de l’étage supérieur, le vaisseau spatial s’est arqué au-dessus de l’océan Atlantique et s’est écrasé dans l’eau à environ 350 miles (560 kilomètres) au nord de Porto Rico, selon la NASA. Après le crash de Mariner 8, la NASA a décidé d’envoyer le vaisseau spatial Mariner 9 en altitude sur une fusée Atlas-Centaur le 30 mai 1971. Mariner 9 est allé dans l’espace et a mis le cap sur la planète rouge.
Mars obscurci 
La poussière a commencé à se dissiper dans les semaines à venir, se calmant en janvier 1972. Lorsque le rideau s’est levé, il a révélé une planète pleine de changements et peut-être un passé coloré. « Certaines des caractéristiques observées comprenaient d’anciens lits de rivières, des cratères, des volcans éteints massifs, des canyons, des dépôts polaires en couches, des preuves de dépôts entraînés par le vent et de l’érosion des sédiments, des fronts météorologiques, des nuages de glace, des tempêtes de poussière localisées, des brouillards matinaux et plus encore. » La NASA a écrit dans un résumé de la mission. Parallèlement à la découverte de preuves d’écoulement d’eau dans le passé, « la question de l’existence de la vie sur Mars s’est intensifiée », a écrit la NASA à propos de Mariner 9. « Il était clair que Mars avait soulevé de nombreuses autres questions auxquelles un atterrisseur serait le mieux placé pour répondre. » Le vaisseau spatial a pris 7 329 images et a réussi à imager 80% de la surface martienne en moins d’un an, a déclaré la NASA.
Un vaste canyon et autres découvertes
Parmi les découvertes de Mariner 9, il y avait un vaste canyon s’étendant sur 2 500 miles (4 000 km) à travers la planète – près de 10 fois plus long que le Grand Canyon – et atteignant jusqu’à 4 miles (7 km). La faille massive s’étendait sur un quart du chemin autour de Mars. La fonction a ensuite été nommée Valles Marineris, du nom de son découvreur de vaisseau spatial. Au cours des décennies qui ont suivi, les scientifiques ont débattu des origines du canyon. Au moins un groupe de chercheurs pense que Valles Marineris indique des preuves de la tectonique des plaques sur Mars. Une étude distincte portant sur un canyon voisin a suggéré que les sels dans les couches superficielles du régolithe martien s’effondraient lorsqu’ils étaient chauffés, ouvrant une faille dans la surface. Mariner 9 a également renvoyé des images du pôle sud martien, dont les couches laissaient entendre que la planète rouge aurait pu avoir des environnements différents dans le passé.
La NASA a gardé un œil attentif sur le pôle dans d’autres missions. Mars Global Surveyor a trouvé des preuves que les dépôts de dioxyde de carbone sur le pôle diminuaient. Mars Odyssey a repéré de vastes étendues de glace d’eau, et Mars Reconnaissance Orbiter a vu des flocons de neige de « glace sèche » tomber des nuages près du pôle. De plus, Mariner 9 a pris des photos de lits de rivière apparents serpentant à la surface. Le vaisseau spatial a également capturé des vues relativement rapprochées des lunes martiennes Phobos et Deimos. Mariner 9 a montré aux chercheurs que Mars est un endroit en évolution rapide. La mission a aidé à ouvrir la voie à de futures cibles scientifiques intéressantes.
L’héritage de Mariner 9
Après presque un an en orbite, Mariner 9 a manqué de gaz de contrôle d’attitude – le carburant nécessaire pour contrôler l’orientation du vaisseau spatial. La NASA a éteint le vaisseau spatial le 27 octobre 1972. La NASA s’attend à ce que Mariner 9 soit en orbite suffisamment haute pour continuer à voler autour de Mars jusqu’en 2022 au moins, mais à un moment donné, le vaisseau spatial entrera dans l’atmosphère et s’écrasera à la surface de la planète. La mission orbitale de Mariner 9 était essentielle avant d’envoyer un atterrisseur sur Mars, a déclaré Donna Shirley, une ingénieure en aérospatiale qui a travaillé sur plusieurs efforts de la NASA sur Mars et est surtout connue pour avoir géré les missions Pathfinder et Sojourner.
« Si nous avions lancé quelque chose pour atterrir en 1971, cela aurait vraiment été idiot. Je veux dire, nous ne savions pas grand-chose de l’atmosphère », a-t-elle déclaré dans une interview d’histoire orale de la NASA en 2001. « L’atmosphère martienne varie beaucoup entre l’été et l’hiver, bien plus que l’atmosphère terrestre car elle est mince et se gonfle très facilement lorsqu’elle se réchauffe, puis s’effondre en hiver », a déclaré Shirley. « Il y avait donc juste assez d’incertitudes pour que faire d’abord un orbiteur était définitivement la chose intelligente à faire. »
Après Mariner 9
Mariner 9 a ouvert la voie à de futures expéditions vers Mars. Les responsables du programme de la NASA ont utilisé des images de Mariner 9 pour planifier les atterrisseurs Viking 1 et Viking 2 , qui ont tous deux atterri avec succès sur Mars en 1976. Au cours des trois dernières décennies, la NASA a continué à envoyer des engins spatiaux sur Mars. Certaines des missions les plus récentes sur Mars incluent Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA , qui est arrivé en mars 2006, a trouvé des types de roches formées par l’eau ainsi que des signes possibles d’écoulement d’eau à la surface ; les rovers Opportunity et Spirit , qui sont arrivés en janvier 2004, ont trouvé des preuves d’eau ancienne sur leurs sites d’atterrissage; et en août 2014 , Curiosity a atterri sur Mars et continue d’explorer Aeolis Mons (Mont Sharp) pour suivre l’histoire de l’habitabilité et de l’eau sur Mars. La NASA a également des orbiteurs sur Mars appelés Mars Odyssey, qui a atterri sur Mars en octobre 2001 et la mission Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN), qui a atterri en novembre 2014. Mars InSight devrait atterrir le 26 novembre 2018.
La NASA n’est pas seule dans sa quête pour explorer la planète rouge, car plusieurs autres agences spatiales y ont participé au fil des ans. Certaines des missions les plus importantes incluent la mission européenne Mars Express et la mission indienne Mars Orbiter. L’Europe et la Russie prévoient de lancer leur rover collaboratif ExoMars en 2020, tandis que la NASA a prévu d’envoyer son rover Mars 2020 à la recherche d’organismes anciens à la surface de la planète.
Mariner 9 parts pour Mars, le 30 mai 1971
La sonde spatiale américaine sans pilote Mariner 9 est lancée en mission pour recueillir des informations scientifiques sur Mars, la quatrième planète à partir du soleil. Le vaisseau spatial de 1 116 livres est entré sur l’orbite de la planète le 13 novembre 1971 et a fait le tour de Mars deux fois par jour pendant près d’un an, photographiant la surface et analysant l’atmosphère avec des instruments infrarouges et ultraviolets. Il a recueilli des données sur la composition atmosphérique, la densité, la pression et la température de Mars, ainsi que des informations sur la composition de la surface, la température et la topographie de la planète.
Lorsque Mariner 9 est arrivé pour la première fois, Mars était presque totalement obscurci par des tempêtes de poussière, qui ont persisté pendant un mois. Cependant, après que la poussière se soit dissipée, Mariner 9 a révélé une planète très différente, une planète qui se vantait d’énormes volcans et d’un gigantesque canyon s’étendant sur 3 000 milles à sa surface. Les caméras du vaisseau spatial ont également enregistré ce qui semblait être des lits de rivière asséchés, suggérant la présence ancienne d’eau et peut-être de vie sur la planète. Premier vaisseau spatial à orbiter autour d’une planète autre que la Terre, Mariner 9 a renvoyé plus de 7 000 images de la « Planète rouge » et a réussi à photographier la planète entière. Mariner 9 a également renvoyé les premières images rapprochées de la lune martienne. Sa transmission a pris fin le 27 octobre 1972.
Mariner 9 (Mariner I)
En 1971, le vaisseau spatial Mariner 9 a battu le Mars 2 soviétique sur la planète rouge pour devenir le premier vaisseau spatial à orbiter autour d’une autre planète.
À propos de la mission
En 1971, le vaisseau spatial Mariner 9 a battu le Mars 2 soviétique sur la planète rouge pour devenir le premier vaisseau spatial à orbiter autour d’une autre planète. En orbite, Mariner 9 a cartographié 85 % de la surface martienne, un objectif hérité de l’échec de la mission Mariner 8, et a recueilli des informations précieuses sur la surface et l’atmosphère de Mars. Parmi les plus de 7 000 images transmises, certaines des plus importantes étaient les premières vues détaillées du plus grand volcan du système solaire, un système de canyons qui éclipse le Grand Canyon et les lunes martiennes Phobos et Deimos.
https://www.history.com/this-day-in-history/mariner-9-departs-for-mars
https://www.nasa.gov/feature/50-years-ago-mariner-9-enters-mars-orbit
https://www.inverse.com/science/mariner-9-volcanoes-mars
https://www.jpl.nasa.gov/missions/mariner-9-mariner-i
https://www.space.com/18439-mariner-9.html
30 Mai 1971 – Lancement du 1er satellite US Mariner 9 en orbite autour de Mars