26 mai 2002 – Odyssey trouve de la glace d'eau en abondance sous la surface de Mars

Mars Odyssey détecte des preuves de glaceTrouvé ! Glace sur MarsPhénix sur Mars Un vaisseau spatial de la NASA trouve de la glace sur MarsL’Odyssée de Mars découvre des signes d’importants dépôts de glace sur la planète Mars Trouvé ! Glace sur Mars 28 mai 2002 : À l’aide d’instruments sur le vaisseau spatial Mars Odyssey 2001 de la NASA, des scientifiques surpris ont découvert d’énormes quantités de trésors enfouis juste sous la surface de Mars — suffisamment de glace d’eau pour remplir deux fois le lac Michigan. Et ce n’est peut-être que la pointe de l’iceberg. « C’est vraiment incroyable », déclare William Boynton de l’Université de l’Arizona. « C’est la meilleure preuve directe que nous ayons de la glace d’eau souterraine sur Mars. » En effet, a-t-il ajouté, « ce que nous avons trouvé est beaucoup plus de glace que nous ne l’aurions jamais imaginé ».

Ci-dessous : Sur cette carte en fausses couleurs de Mars, le sol enrichi en hydrogène est indiqué par un bleu profond. Source : le spectromètre à neutrons à bord du vaisseau spatial Mars Odyssey 2001 de la NASA. ESA - Mars Express has the sophisticated science to find the water ... Boynton est le chercheur principal d’une suite d’instruments à bord d’Odyssey, connus collectivement sous le nom de spectromètre à rayons gamma ou « GRS ». Le GRS cartographie Mars depuis février 2002 et a détecté des signes révélateurs de glace d’eau dans le mètre supérieur (trois pieds) du sol dans une vaste région entourant le pôle sud de la planète rouge.« Il peut être préférable de caractériser cette couche comme de la glace sale plutôt que comme de la terre contenant de la glace », note Boynton. La quantité d’hydrogène détectée correspond à 20 à 50 % de glace en masse dans la couche inférieure. Étant donné que la roche a une densité supérieure à celle de la glace, cette quantité représente plus de 50 % de glace d’eau en volume. Cela signifie que si l’on chauffait un seau plein de ce sol polaire riche en glace, il en résulterait plus d’un demi-seau d’eau liquide. A fresh look at older data yields a surprise near the martian equator Comment le GRS détecte-t-il l’eau souterraine de l’orbite de Mars ? Lorsque les rayons cosmiques de l’espace frappent la surface martienne, les rayons gamma et les neutrons s’envolent du sol. Le GRS peut détecter ces rayons gamma et ces neutrons et mesurer leurs énergies. Ces données révèlent aux scientifiques quels éléments sont présents dans le sol. Les chercheurs s’intéressent particulièrement à l’hydrogène, un signe révélateur de H ₂ 0. Parce que l’hydrogène est très probablement présent sous forme de glace d’eau, le GRS peut mesurer la quantité de glace de sol permanente et comment elle change avec les saisons.

Les instruments qui composent le spectromètre à rayons gamma peuvent détecter la composition sous la surface jusqu’à une profondeur d’un mètre. En combinant les différents types de données de l’instrument, l’équipe d’Odyssey a conclu que l’hydrogène n’est pas distribué uniformément sur le mètre supérieur mais est beaucoup plus concentré dans une couche inférieure sous la surface la plus élevée. Evidence of water ice found at Mars's equator - BBC Sky at Night ... L’équipe a également découvert que les régions riches en hydrogène sont situées dans des zones connues pour être très froides et où la glace devrait être stable. Cette relation entre une teneur élevée en hydrogène et les régions de stabilité de glace prévue a conduit l’équipe à conclure que l’hydrogène est, en fait, sous forme de glace. La couche riche en glace se trouve à environ 60 centimètres (deux pieds) sous la surface à 60 degrés de latitude sud et atteint environ 30 centimètres (un pied) de la surface à 75 degrés de latitude sud.William Feldman, chercheur principal du spectromètre à neutrons du GRS aux laboratoires nationaux de Los Alamos, note que « la signature de l’hydrogène enfoui observée dans la zone polaire sud est également visible dans le nord, mais pas dans les zones proches du pôle ». En effet, les régions polaires nord sont désormais recouvertes d’une couche saisonnière de givre de dioxyde de carbone (glace sèche). « A l’approche du printemps nord, les dernières données sur les neutrons indiquent que le gel recule, révélant un sol riche en hydrogène en dessous. » Frozen Water Discovered on Mars Could Fill Red Sea Ci-dessus : Dans ces cartes en fausses couleurs des pôles martiens, le bleu profond indique un sol enrichi en hydrogène. Le pôle sud est entouré de terrains glacés. Le pôle nord contient également de la glace d’eau, mais il est caché pour le moment par une couche hivernale de givre de dioxyde de carbone.

« Nous soupçonnons depuis un certain temps que Mars avait autrefois de grandes quantités d’eau près de la surface », explique Jim Garvin, scientifique du programme Mars au siège de la NASA. Mais où est passée toute cette eau ? Et quelles sont les implications pour la vie sur Mars ? « Mesurer et cartographier les sols glacés dans les régions polaires de Mars comme l’a fait l’équipe d’Odyssey est une pièce importante de ce puzzle, mais nous devons continuer à chercher, peut-être beaucoup plus profondément sous terre, ce qui est arrivé au reste de l’eau que nous pensons. Mars l’a fait autrefois. » Southern Hemisphere Neutron Map Un autre nouveau résultat des données sur les neutrons est que de vastes zones de Mars aux latitudes basses à moyennes contiennent des quantités légèrement accrues d’hydrogène, équivalentes à plusieurs pour cent d’eau en masse. L’interprétation de cette découverte est en cours, mais l’hypothèse préliminaire de l’équipe est que cette quantité relativement faible d’hydrogène est plus susceptible d’être liée chimiquement aux minéraux du sol que d’être sous forme de glace d’eau. Global Map of Epithermal Neutrons A droite : Cette image de l’artiste spatial Duane Hilton est un faux ! Il montre une mare d’eau stagnante sur Mars – impossible aujourd’hui, mais qu’en est-il du futur ? Les scientifiques examinent les possibilités dans « Once Upon a Water Planet ».

« Mars nous a encore surpris », déclare Stephen Saunders, scientifique du projet Odyssey au Jet Propulsion Laboratory de la NASA. « Les premiers résultats de l’équipe du spectromètre à rayons gamma sont meilleurs que ce à quoi nous nous attendions. » Methods Of Soil Investigation And Exploration And Their, 57% OFF JPL gère la mission Mars Odyssey 2001 pour le Bureau des sciences spatiales de la NASA, Washington. Des enquêteurs de l’Université d’État de l’Arizona à Tempe, de l’Université de l’Arizona à Tucson et du Johnson Space Center de la NASA à Houston utilisent les instruments scientifiques.Odyssey trouve de la glace d’eau en abondance sous la surface de MarsÀ l’aide d’instruments sur le vaisseau spatial Mars Odyssey de la NASA en 2001, des scientifiques surpris ont découvert d’énormes quantités de trésors enfouis juste sous la surface de la glace d’eau de Mars, suffisamment pour remplir le lac Michigan deux fois. Et ce n’est peut-être que la pointe de l’iceberg.

« C’est vraiment incroyable. C’est la meilleure preuve directe que nous ayons de la glace d’eau souterraine sur Mars. Nous espérions pouvoir trouver des preuves de glace, mais ce que nous avons trouvé est beaucoup plus de glace que ce à quoi nous nous attendions », a déclaré William Boynton. , chercheur principal de la suite de spectromètres gamma d’Odyssey à l’Université d’Arizona, Tucson.

Les scientifiques ont utilisé la suite d’instruments de spectromètre à rayons gamma d’Odyssey pour détecter l’hydrogène, ce qui a indiqué la présence de glace d’eau dans le mètre supérieur (trois pieds) du sol dans une vaste région entourant le pôle sud de la planète. « Il peut être préférable de caractériser cette couche comme de la glace sale plutôt que comme de la terre contenant de la glace », a ajouté Boynton. La détection de l’hydrogène est basée à la fois sur l’intensité des rayons gamma émis par l’hydrogène, et sur l’intensité des neutrons qui sont affectés par l’hydrogène. Le détecteur de neutrons à haute énergie de l’engin spatial et le spectromètre à neutrons ont observé l’intensité des neutrons. Polar Maps of Thermal and Epithermal Neutrons La quantité d’hydrogène détectée indique 20 à 50 % de glace en masse dans la couche inférieure. Étant donné que la roche a une densité supérieure à celle de la glace, cette quantité représente plus de 50 % de glace d’eau en volume. Cela signifie que si l’on chauffait un seau plein de ce sol polaire riche en glace, il en résulterait plus d’un demi-seau d’eau.La suite de spectromètres à rayons gamma est unique en ce sens qu’elle détecte la composition sous la surface jusqu’à une profondeur d’un mètre. En combinant les différents types de données de l’instrument, l’équipe a conclu que l’hydrogène n’est pas distribué uniformément sur le mètre supérieur, mais est beaucoup plus concentré dans une couche inférieure sous la surface la plus élevée.

L’équipe a également découvert que les régions riches en hydrogène sont situées dans des zones connues pour être très froides et où la glace devrait être stable. Cette relation entre une teneur élevée en hydrogène et les régions de stabilité de glace prévue a conduit l’équipe à conclure que l’hydrogène est, en fait, sous forme de glace. La couche riche en glace se trouve à environ 60 centimètres (deux pieds) sous la surface à 60 degrés de latitude sud et atteint environ 30 centimètres (un pied) de la surface à 75 degrés de latitude sud. ESA - Topography of Mars « Mars nous a de nouveau surpris. Les premiers résultats de l’équipe du spectromètre à rayons gamma sont meilleurs que ce à quoi nous nous attendions », a déclaré R. Stephen Saunders, scientifique du projet Odyssey au Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, à Pasadena, en Californie. mois, alors que nous entrons dans l’été martien dans l’hémisphère nord, il sera passionnant de voir ce qui se cache sous la couverture de neige carbonique au fur et à mesure qu’elle disparaît. »

« La signature de l’hydrogène enfoui observée dans la zone polaire sud est également visible dans le nord, mais pas dans les zones proches du pôle. C’est parce que le gel saisonnier de dioxyde de carbone (glace sèche) recouvre les zones polaires en hiver. Comme le nord approche du printemps, les dernières données sur les neutrons indiquent que le gel recule, révélant un sol riche en hydrogène en dessous », a déclaré William Feldman, chercheur principal du spectromètre à neutrons aux Laboratoires nationaux de Los Alamos, au Nouveau-Mexique. Maps of Mars Global Topography « Nous soupçonnons depuis un certain temps que Mars avait autrefois de grandes quantités d’eau près de la surface. Les grandes questions auxquelles nous essayons de répondre sont : « Où est passée toute cette eau ? et ‘quelles sont les implications pour la vie?’ Mesurer et cartographier les sols glacés dans les régions polaires de Mars comme l’a fait l’équipe d’Odyssey est une pièce importante de ce puzzle, mais nous devons continuer à chercher, peut-être beaucoup plus profondément sous terre, ce qui est arrivé au reste de l’eau que nous pensons Mars une fois », a déclaré Jim Garvin, scientifique du programme Mars, siège de la NASA, Washington.

Un autre nouveau résultat des données sur les neutrons est que de vastes zones de Mars aux latitudes basses à moyennes contiennent des quantités légèrement accrues d’hydrogène, équivalentes à plusieurs pour cent d’eau en masse. L’interprétation de cette découverte est en cours, mais l’hypothèse préliminaire de l’équipe est que cette quantité relativement faible d’hydrogène est plus susceptible d’être liée chimiquement aux minéraux du sol que d’être sous forme de glace d’eau. NASA's Mars Odyssey Orbiter Spots Possible Water Ice near Martian ... JPL gère la mission Mars Odyssey 2001 pour le Bureau des sciences spatiales de la NASA, Washington. Des enquêteurs de l’Université d’État de l’Arizona à Tempe, de l’Université de l’Arizona à Tucson et du Johnson Space Center de la NASA à Houston utilisent les instruments scientifiques. Le spectromètre à rayons gamma a été fourni par l’Université de l’Arizona en collaboration avec l’Agence russe de l’aviation et de l’espace, qui a fourni le détecteur de neutrons à haute énergie, et les Laboratoires nationaux de Los Alamos, au Nouveau-Mexique, qui ont fourni le spectromètre à neutrons. Lockheed Martin Astronautics, Denver, a développé et construit l’orbiteur. Les opérations de la mission sont menées conjointement depuis Lockheed Martin et depuis JPL, une division du California Institute of Technology de Pasadena. infographic showing the Mars Odyssey spacecraft and "by the numbers" stats: 20 years in orbit, 88,000 orbits, 16 terabits of data returned, relay support for 6 Mars missions, 1.2 million images taken Mars Odyssey détecte des preuves de glace

Dans sa première découverte majeure depuis son entrée en orbite, le vaisseau spatial Mars Odyssey de la NASA a détecté des preuves de quantités importantes de glace d’eau sous la surface de la planète rouge, ont annoncé vendredi des scientifiques.

Les résultats préliminaires de l’instrument de spectromètre à rayons gamma (GRS), l’un des trois principaux instruments de Mars Odyssey, indiquent qu’il pourrait y avoir une quantité importante de glace d’eau à environ un mètre de la surface à proximité du pôle sud de la planète. complex network of interconnected canyons seen from above « L’évaluation préliminaire des données du spectromètre à rayons gamma indique la présence probable d’hydrogène dans les quelques pieds supérieurs de la surface martienne, échantillonnée à des échelles spatiales d’environ 400 miles de diamètre », a déclaré Jim Garvin, scientifique principal du programme d’exploration de Mars de la NASA, dans un rapport.

Cette conclusion provient d’une analyse des données des différents détecteurs du GRS qui mesurent les émissions de rayons gamma et de neutrons de la surface de Mars, créées lorsque les rayons cosmiques entrent en collision avec la surface. Les spectres des rayons gamma émis depuis la surface montrent un fort pic à une fréquence spécifique correspondant aux rayons gamma émis par les atomes d’hydrogène lorsqu’ils absorbent des neutrons. Les détecteurs de neutrons sur GRS montrent une diminution correspondante des émissions de neutrons à moyenne et haute vitesse de la planète, ce qui est cohérent avec le ralentissement et l’absorption des neutrons par les atomes d’hydrogène.

Les données GRS ne prouvent pas directement l’existence de l’eau, mais indiquent plutôt la présence d’hydrogène dans le mètre supérieur de la surface martienne. La source la plus probable de cet hydrogène, cependant, est la glace d’eau. La découverte est similaire à celle faite en 1998 par un instrument similaire sur Lunar Prospector, qui a détecté des preuves d’hydrogène, et vraisemblablement de glace d’eau, dans les régions ombragées en permanence des cratères aux pôles de la Lune.Il y a encore trop peu de données pour mesurer exactement la quantité de glace d’eau qu’il peut y avoir sur Mars, mais l’impression que les scientifiques ont donnée est qu’il pourrait y en avoir des quantités importantes. « Il y a beaucoup de glace sur Mars », a déclaré William Boynton, chercheur principal sur GRS, lors d’une conférence de presse où les résultats ont été annoncés. À ce jour, la glace semble limitée aux zones au sud de 60 degrés de latitude sud, mais Boynton a déclaré qu’une zone similaire pourrait exister dans les régions polaires nord, actuellement cachées à la vue par une calotte glaciaire de dioxyde de carbone pendant l’hiver nordique.

Boynton a déclaré que l’obtention de données était surprenante à ce stade précoce de la mission, car le GRS est toujours à proximité du vaisseau spatial, ce qui interfère dans une certaine mesure avec le fonctionnement de l’instrument. Dans un à deux mois, la flèche de six mètres sur laquelle est monté le GRS sera allongée, permettant à l’instrument d’étudier plus clairement la surface. Boynton a déclaré que des signaux plus forts que prévu en provenance de la surface leur permettent de faire ces études avec la flèche toujours rétractée. Massive deposits of water ice discovered on the equator of Mars ... Les premières images de la surface martienne prises avec le système d’imagerie par émission thermique de Mars Odyssey (THEMIS) ont également été publiées vendredi. THEMIS est capable d’observer la surface dans les longueurs d’onde visibles et infrarouges, y compris la capacité de prendre des images de la surface la nuit. Les images infrarouges thermiques permettent aux scientifiques, entre autres, de faire la différence entre les roches, qui ont des variations de température relativement faibles, et la poussière et le sable, qui se réchauffent davantage pendant la journée et se refroidissent davantage la nuit. Illustration of NASA’s MAVEN spacecraft at Mars shows the orbiter over the Red Planet, with solar panels deployed on either side of the vehicle and a scientific instrument boom extending upward. Philip Christensen, l’investigateur principal de THEMIS, a fait l’éloge de « l’incroyable clarté et netteté » des images. « La diversité que nous voyons ici est vraiment frappante », a-t-il déclaré. « Cela nous permettra vraiment de scruter les recoins sombres de Mars. »

Le troisième instrument majeur de Mars Odyssey est le Martian Radiation Environment Experiment (MARIE). L’instrument a recueilli des données sur l’environnement de rayonnement cosmique en route vers Mars, mais a subi un problème de communication en août et n’a renvoyé aucune donnée depuis lors. Les données que MARIE a renvoyées ont montré que les astronautes en voyage vers Mars subiraient environ le double de la dose de rayonnement qu’ils recevraient en restant sur la Station spatiale internationale.

Les ingénieurs ne connaissent pas la cause du problème avec MARIE, mais avec le vaisseau spatial maintenant en orbite en toute sécurité et fonctionnant normalement, prévoyez de passer les deux prochaines semaines à effectuer un dépannage plus approfondi. « Nous avons essayé toutes les choses faciles pour faire fonctionner MARIE », a déclaré Steve Saunders, scientifique du projet Mars Odyssey, « mais nous n’avons pas manqué de choses à essayer. » Illustration of NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter shows the spacecraft in orbit above Mars, pointing its cameras down toward the surface. Parts of Mars and its atmosphere are reflected in the vehicle’s two large solar panels, which extend to either side. The top of the spacecraft features a large communications antenna, pointed to the left. Les résultats de vendredi n’étaient que le début d’une corne d’abondance de données que les scientifiques attendent de Mars Odyssey au cours des prochaines années. Les responsables du projet affirment que le vaisseau spatial est en bonne santé et devrait être en mesure d’étudier la planète pendant les deux prochaines années martiennes, soit plus de trois ans et demi terrestres.

Les résultats ont été particulièrement satisfaisants pour des scientifiques comme Boynton, qui travaille à faire voler un spectromètre à rayons gamma vers Mars depuis le milieu des années 1980. Un instrument similaire a été inclus sur Mars Observer, un vaisseau spatial qui a été perdu quelques jours avant d’entrer en orbite autour de Mars en 1993. Alors que d’autres instruments sur Mars Observer ont été revolés sur Mars Global Surveyor et l’infortuné Mars Climate Orbiter, GRS n’a pas avoir une chance de revenir jusqu’à Mars Odyssey. « J’ai presque l’impression d’avoir vécu ma propre odyssée », a-t-il déclaré.

Phénix sur MarsLa dernière péniche de débarquement réussie a fait de nouvelles découvertes sur l’eau sur la planète rouge

Depuis que nous avons reçu nos premières photographies en gros plan de Mars, lorsque Mariner 4 l’a survolé en 1965, notre voisin le plus proche a semblé ressembler beaucoup à notre propre planète à bien des égards, mais aussi nettement différent. Mars fait environ la moitié de la taille et a environ 40% de la gravité de la Terre, elle est à au moins 55 millions de kilomètres (selon les positions des deux planètes sur leurs orbites), et il faut actuellement au moins neuf mois pour y arriver. Mais comme la Terre, Mars a des calottes glaciaires polaires, des nuages dans son atmosphère et des conditions météorologiques saisonnières. Il a des caractéristiques géologiques familières, telles que des volcans et des canyons. Cependant, bien qu’il y ait des signes d’inondations dans le passé antique, Mars est maintenant apparemment un monde stérile. Low-angle self-portrait photo from NASA’s Mars Curiosity rover shows the vehicle on a patch of rocky ground on Mars. Quelle est l’histoire de l’eau liquide sur Mars ? L’eau a-t-elle déjà été stable à sa surface (ou dans son sous-sol proche) pendant une période de temps géologiquement significative ? Mars était-elle chaude et humide dans les temps anciens ? Si oui, qu’est-ce qui a déclenché le changement apparent du climat ? Et les formes de vie terrestres primitives pourraient-elles évoluer dans l’environnement martien actuel ou passé ? Telles sont les principales questions qui ont guidé l’exploration de Mars depuis le milieu des années 1960. De plus, si jamais les humains essayaient de voyager ou même d’établir un avant-poste sur une autre planète, Mars serait probablement le premier choix, il y a donc encore plus de raisons d’en apprendre le plus possible sur notre planète voisine. Self-portrait photo from NASA’s Mars Perseverance rover shows the vehicle parked in front of a rock with two holes in it, from which the rover has extracted two rock samples. Tracks from the rover’s wheels are visible on the dusty ground surface in the background. Les missions vers Mars ont été un mélange d’échecs et de succès. Les premiers vaisseaux spatiaux fonctionnels à atterrir à la surface de la planète étaient Viking 1 et 2 au milieu des années 1970, et ils ont renvoyé les premières images couleur de la planète. Ils ont également renvoyé des données bien au-delà de la durée de vie prévue de leur mission, jusqu’en 1982 et 1980, respectivement. Leurs expériences sur le sol martien, à la recherche de signes de vie microscopique, n’ont pas été concluantes. Plus d’une décennie plus tard, une mission visant à envoyer un orbiteur sur Mars s’est soldée par un échec, mais une autre, Mars Global Surveyor, est arrivée en 1997 et a renvoyé des données jusqu’en octobre 2006. Toujours en 1997, l’atterrisseur Mars Pathfinder, avec son rover Sojourner, a atterri en toute sécurité et a connu un succès remarquable.

En 1999, le Mars Climate Orbiter et le Mars Polar Lander ont tous deux échoué et ont été perdus à leur arrivée sur Mars. La mission Mars Surveyor 2001, comprenant un orbiteur, un atterrisseur et un rover, a été annulée en 2000, mais son orbiteur a été réorienté et lancé avec succès en tant qu’orbiteur Mars Odyssey 2001. Cet orbiteur a également relayé les informations des rovers jumeaux, Spirit et Opportunity, qui ont atterri en 2004. L’Agence spatiale européenne (ESA) a vu l’arrivée en toute sécurité de son orbiteur, Mars Express, en 2003, bien que l’atterrisseur ait été perdu lors du déploiement. Le Mars Reconnaissance Orbiter a rejoint l’orbite de Mars en toute sécurité en 2006, offrant la résolution de caméra la plus élevée à ce jour.Cependant, après le crash de Mars Polar Lander et l’annulation de la mission Mars Surveyor 2001 en 2000, il ne semblait y avoir aucun espoir pour une nouvelle mission dans les régions arctiques martiennes. La situation a changé au début de 2002 lorsque l’orbiteur Mars Odyssey a découvert de grandes quantités d’hydrogène près de la surface exactement dans ces régions. Le réservoir d’hydrogène a été interprété comme de la glace d’eau, à moins d’un mètre sous la surface. Il a été avancé que cette glace d’eau arctique pourrait contenir les composés organiques longtemps recherchés (et longtemps manqués) qui pourraient signifier la présence de la vie, passée ou présente.

Ces découvertes ont conduit un groupe, dirigé par Peter H. Smith de l’Université de l’Arizona, à développer une mission qui s’appuierait sur les conceptions précédentes et utiliserait l’atterrisseur Mars Surveyor déjà terminé, mais inutilisé. Ainsi naquit le Phoenix Mars Lander, ainsi nommé car, comme l’oiseau mythique, il avait été ressuscité des cendres de ses prédécesseurs. La fusée qui transportait Phoenix a été lancée le 4 août 2007 et le vaisseau spatial a atterri en toute sécurité le 25 mai 2008.Anatomie d’un atterrisseur : La suite d’instruments scientifiques de Phoenix comprend plusieurs systèmes d’imagerie qui ont différents niveaux de résolution. De la plus basse à la plus haute résolution, ces instruments sont son imageur de surface stéréo (SSI), qui peut afficher environ 1 millimètre par pixel ; une caméra à bras robotique (RAC), avec une résolution de plus de 24 micromètres par pixel ; un microscope optique pouvant atteindre environ 4 micromètres par pixel ; et un microscope à force atomique (AFM) qui peut montrer environ 0,1 micromètre par balayage. Notre groupe de l’Institut Max Planck pour la recherche sur le système solaire, en collaboration avec l’Université de l’Arizona, a fourni le RAC et l’assemblage du plan focal du microscope optique.

L’atterrisseur dispose également d’une unité de laboratoire de chimie humide (WCL), où il peut mélanger le sol martien dans de l’eau liquide. L’unité se compose de quatre de ces cellules, chacune conçue pour un usage unique. La solution aqueuse résultante est analysée par des électrodes sélectives d’ions, qui fournissent des informations sur les composés du sol (tels que les sels) qui sont solubles dans l’eau liquide.Un autre instrument important est un analyseur thermique, conçu pour chauffer des échantillons de sol jusqu’à 1 000 degrés Celsius ; les gaz qui s’évaporent sont ensuite étudiés par spectroscopie de masse. Ce groupe d’instruments (appelé analyseur thermique et de gaz émis, ou TEGA) devrait être capable de caractériser l’inventaire des composés organiques potentiels dans le sol martien en détectant soit les molécules organiques mères, soit leurs fragments générés thermiquement, comme les températures où des les gaz sont libérés contraignent l’identité du composé parent. Comme la quantité de chaleur est augmentée à des niveaux connus, toute augmentation supplémentaire de la température révèle également des transitions de phase dans les composés, qui peuvent éventuellement être identifiées par leurs caractéristiques enthalpiques.

Le vaisseau spatial dispose également d’un bras robotique qui est en soi un instrument scientifique, car il permet à l’atterrisseur de caractériser les propriétés physiques du sol. La pelle à l’extrémité du bras de 2,3 mètres de long permet aux contrôleurs de sélectionner et de transférer des échantillons de sol spécifiques vers divers instruments. Une perceuse à glace est montée à l’arrière de la pelle. La caméra du bras robotique est positionnée sur le bras afin qu’elle puisse voir dans la pelle et imager l’échantillon de sol collecté à haute résolution. Un capteur monté à côté de la pelle permet de mesurer la conductivité électrique et thermique du sol entre quatre aiguilles. Un capteur supplémentaire peut mesurer la pression de vapeur d’eau atmosphérique et l’humidité relative de l’atmosphère.Un mât météorologique, fourni par l’Agence spatiale canadienne, recueille des données sur la météo martienne qui aident à décrire le cycle de l’eau entre les phases solide et gazeuse sur le site d’atterrissage. Son instrument central est un LIDAR (Light Detection And Ranging) qui sonde la structure verticale de l’atmosphère en mesurant le temps de parcours de sa lumière émise lorsqu’elle est rétrodiffusée par les particules en suspension (telles que la poussière et la glace) dans l’air. Des capteurs de pression et de température sont montés sur le mât à trois hauteurs différentes au-dessus du pont (25, 50 et 100 centimètres), et le mât est surmonté d’une girouette de fabrication danoise (témoin ou indicateur de vent). Le SSI fournit des données complémentaires sur l’opacité de la poussière atmosphérique et l’abondance de la vapeur d’eau en imageant le disque solaire à travers des filtres spécifiques dans le visible et le proche infrarouge.

Où tout se passe : Des données spectroscopiques et des images haute résolution de divers orbiteurs (dont Mars Global Surveyor, Odyssey, Mars Express et Mars Reconnaissance Orbiter) étaient disponibles avant l’atterrissage et ont été largement utilisées pour sélectionner le meilleur site d’atterrissage pour Phoenix, à la fois en termes de sécurité et pour la meilleure chance de faire des recherches utiles.La distance entre le site d’atterrissage et la frontière nord de la région volcanique de Tharsis est d’environ 500 kilomètres et le volcan le plus proche (Alba Patera) est d’environ 1 800 kilomètres. La calotte polaire nord et les dunes circumpolaires sont situées à environ 2 000 kilomètres au nord de l’atterrisseur. A grande échelle, on s’attendait à des cendres volcaniques de la province de Tharsis ainsi qu’à des grains de sable des dunes nord-polaires du site. Le site d’atterrissage est également situé à environ 20 kilomètres à l’ouest du cratère Heimdall, qui a un diamètre de 11 kilomètres et une profondeur d’environ 1 kilomètre. Ainsi, de la terre éjectée de ces profondeurs peut également se retrouver sur le site d’atterrissage.Quelques jours après l’atterrissage, le terrain sous l’engin spatial a été examiné par le RAC afin de confirmer la stabilité de la position de l’engin spatial. La première image montrait une surface brillante et uniforme (appelée « Holy Cow » ; la nomenclature suivait des thèmes de contes de fées) qui a été découverte par l’action des propulseurs de descente. Apparemment, la glace souterraine découverte par Odyssey en 2002 était juste là, à quelques centimètres seulement sous la surface. Les images suggèrent qu’il s’agit de régolithe riche en glace plutôt que de glace d’eau pure. Au cours d’environ 50 jours martiens (ou sols), une autre parcelle de sol glacée, surnommée « Snow Queen » et située juste à côté de Holy Cow, a développé de nombreuses fissures après avoir perdu sa couverture de sol thermiquement isolante.Au cours de la mission Phoenix, 12 tranchées ont été creusées, la plus profonde étant de 18,3 centimètres. L’aspect du sous-sol était différent d’une tranchée à l’autre. Dans certaines tranchées (comme celle surnommée « Dodo Goldilock ») de la glace presque pure a été trouvée, comme déterminé par les spectres acquis par le SSI. D’autres tranchées ont produit du régolithe riche en glace, alors que dans certaines, aucune glace n’a été trouvée. Dans la tranchée Dodo Goldilock, des touffes brillantes de la taille d’un centimètre ont disparu au cours de quatre sols. Cette observation suggère que le matériau brillant dans le sous-sol peu profond est en effet de la glace d’eau. Jusqu’à présent, on ne sait pas pourquoi le rapport de mélange glace/régolithe varie autant en quelques mètres.

Canberra's DSS43 just going to point on Mars Odyssey. It's 5am here and a crisp clear morning. pic.twitter.com/qsHnF4DOXA

— Richard Stephenson (@nascom1) October 15, 2022

La surface de l’environnement polaire martien prend une apparence bosselée qui pourrait expliquer certaines des incohérences du sol. Le modèle de base pour la formation de ces « polygones » a été développé par Ronald Sletten et ses collègues de l’Université de Washington. La contraction et l’expansion saisonnières du sol génèrent des fractures en forme de coin. Pendant l’hiver, des débris à grain fin pénètrent dans ces cales et les empêchent de se refermer complètement l’été suivant. Le stress saisonnier généré par ces processus est relâché par la formation de monticules (ou polygones) à une certaine fréquence spatiale. Le résultat net est un transport cyclique lent des matériaux du sol. Ce processus d’érosion est connu sous le nom de cryoturbation et se produit fréquemment dans les environnements terrestres aux abords des régions glaciaires.Le cratère Heimdall s’est formé il y a environ 500 millions d’années. Il semble probable que l’excavation de ce cratère ait fourni des matériaux de sol au site d’atterrissage. Les processus de cryoturbation, cependant, se déroulent sur une échelle de temps beaucoup plus courte, renouvelant continuellement le paysage et faisant du site d’atterrissage de Phoenix le plus jeune parmi tous les autres sites d’atterrissage martiens passés (ceux de Viking, Mars Path?nder ou les Mars Exploration Rovers).Les roches ou les rochers plus gros (plus de 20 centimètres environ) sont absents du site d’atterrissage. La glace d’eau est abondante près de la surface, en accord avec les données d’Odyssey 2002. Peut-être que l’absence de roches plus grosses peut s’expliquer par la forte concentration de volatils condensés (comme la glace d’eau) dans le sous-sol qui ont été affectés par l’impact de Heimdall : une violente explosion aurait enlevé et écrasé les roches qui auraient pu se trouver à l’atterrissage. site initialement. Une future étude systématique de la corrélation entre la densité de la roche et la distance au cratère le plus proche pourrait permettre de mieux comprendre la distribution de la taille des roches sur le site. A false-color mosaic focuses on one junction in Noctis Labyrinthus where Mars canyons meet to form a depression 4,000 meters (13,000 feet) deep. Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona Le sol lui-même : Les images couleur microscopiques de Phoenix démontrent la grande diversité des particules dans le sol martien. Les scans AFM ont donné des représentations tridimensionnelles des particules de poussière, mais on ne sait pas à quel point ces particules peuvent être typiques de la poussière martienne en général. La poussière rouge-orange domine en volume. Les particules de poussière individuelles ne peuvent pas être résolues au microscope et doivent donc avoir une taille de l’ordre de 10 micromètres ou moins. Selon une classification préliminaire, deux types de grains différents sont présents dans le sol : les grains rougeâtres-brunâtres à incolores et les grains foncés (presque noirs). L’origine de ces grains est incertaine, mais une comparaison minutieuse avec des sols analogues terrestres peut limiter les scénarios potentiels de formation de ces grains.Les instruments clés de Phoenix, tels que TEGA et WCL, ont fourni de nouvelles informations sur la structure microscopique, ainsi que sur la minéralogie du sol. Un centimètre cube de matériau transféré dans l’une des cellules WCL a été mélangé à 25 centimètres cubes de solution aqueuse et a produit une solution alcaline faible (avec un pH d’environ 8,3) qui contenait des quantités étonnamment importantes de perchlorate (ClO 4 – ), _des^sels qui pourraient abaisser le point de congélation de l’eau et qui ont le potentiel de se trouver dans une solution d’eau liquide dans les conditions de température et de pression sur Mars d’aujourd’hui. Cet ion était de loin l’anion dominant (ou ion négatif) dans la solution. Parmi les cations (ions positifs) figuraient, par ordre de concentration décroissante, le magnésium, le sodium, le calcium et le potassium.Pour extrapoler à partir de ces résultats, un gramme de sol martien pourrait avoir une abondance de perchlorate d’environ 1 % en poids. Une telle concentration dépasse celle trouvée dans certains sols désertiques terrestres par des ordres de grandeur. Trouver du chlore au degré d’oxydation le plus élevé possible a des implications importantes pour notre compréhension des processus chimiques qui se déroulent à la surface de Mars, ainsi que dans l’atmosphère, et soulève plusieurs questions importantes : Le perchlorate est-il juste un composé exotique à l’atterrissage de Phoenix ? site, ou est-il répandu à la surface de la planète ? Le chlore identifié par toutes les missions précédentes de l’atterrisseur sur Mars est-il principalement présent sous forme de perchlorate ? Même la vieille question de la vie sur Mars doit être reformulée : quels types de formes de vie primitives (terrestres) auraient pu évoluer dans le sol martien,L’électrode sélective d’ions dans l’unité WCL qui est sensible au perchlorate, et beaucoup moins au nitrate, a fourni un signal si fort que l’identification du perchlorate était sans ambiguïté (la masse de nitrate nécessaire pour expliquer le signal aurait dépassé la masse totale de l’échantillon de sol analysé). Dans l’ensemble, la suite d’électrodes utilisées dans le WCL a fourni des informations riches sur les composants solubles dans l’eau du sol, mais chacune est sensible à une gamme d’ions différents à des taux fortement différents. La conversion des données d’électrode en concentrations n’est donc pas unique et des contraintes d’autres instruments sont nécessaires.Les produits de décomposition thermique des perchlorates n’ont généralement pas été détectés par l’analyseur thermique ou les spectres de masse de l’analyseur de gaz évaporés, bien que cela ne compromette pas l’identification WCL du perchlorate. Dans au moins un des échantillons analysés par ces instruments (provenant d’un site appelé « Baby Bear »), une certaine libération d’oxygène sous forme moléculaire a été observée qui peut être due à la décomposition du perchlorate. A graphic containing the NASA image and the article headline: "NASA shares breathtaking image of a wind-sculpted sea of blue dunes on Mars taken by the Odyssey orbiter" Une autre découverte importante des études de spectroscopie de masse était la libération de dioxyde de carbone à des températures de 800 à 900 degrés, ce qui indique la présence de 3 à 5 % en poids de carbonate de calcium dans le sol. Le résultat est remarquable, étant donné que nous étions à la recherche de ce minéral depuis de nombreuses années, et Phoenix l’a trouvé dans le sol ! Les carbonates sont généralement les produits de processus aqueux, et leur présence peut donc indiquer la présence d’eau liquide à la surface de Mars à un moment donné de l’histoire de la planète. La présence déduite de carbonates est également compatible avec les résultats de WCL et explique le pH alcalin des solutions aqueuses.De plus, l’absence de certains gaz après chauffage peut fournir des informations critiques sur la minéralogie du sol martien : Aucun dioxyde de soufre n’a été émis sur toute la plage de température (de moins de 0 degré, jusqu’à 1 000 degrés). Ceci est surprenant car toutes les missions d’atterrissage précédentes ont identifié des quantités substantielles de soufre dans le sol martien (5 à 10 % en poids de trioxyde de soufre). La présence d’ions sulfate est compatible avec les données WCL. Le sulfate de magnésium dégagerait du dioxyde de soufre à des températures inférieures à 1 000 degrés, donc l’absence de ce gaz prouve donc l’absence de sulfate de magnésium dans le sol. Dans l’environnement martien (avec une pression atmosphérique d’environ 10 millibars, soit environ un centième de celle sur Terre), le sulfate de calcium se décomposerait à environ 1 400 degrés, mais de telles températures ne sont pas atteintes par l’analyseur thermique de Phoenix. Tous ces faits pris ensemble indiquent la présence probable de carbonate de calcium dans les sols analysés par Phoenix. En fait, d’importants gisements de carbonate de calcium ont déjà été découverts à la surface de Mars, en particulier près de la calotte glaciaire nord-polaire.Beau temps : Les instruments de Phoenix ont permis de nouveaux types de mesures météorologiques sur le site d’atterrissage. Le site a l’avantage que les régions polaires présentent de forts phénomènes météorologiques, en particulier la formation de nuages (comme cela était connu grâce à l’imagerie orbitale). De plus, la girouette a renvoyé des données sur la vitesse et la direction du vent tout au long de la mission, permettant une modélisation fructueuse. Les mesures météorologiques de Phoenix ont été coordonnées régulièrement avec les observations orbitales tout au long de la mission, renforçant les résultats.La pression de vapeur d’eau atmosphérique de Mars, telle que mesurée par le capteur d’humidité de Phoenix, augmente entre environ 2 h et 10 h, puis atteint un plateau (environ 1,8 pascals) qui se maintient pendant la majeure partie de la journée. En revanche, les températures atmosphériques continuent d’augmenter jusqu’à environ 14 heures. Apparemment, la convection atmosphérique devient très efficace et redistribue rapidement la vapeur d’eau nouvellement formée après 10 heures du matin. Le vaisseau spatial a observé plusieurs diables de poussière qui passaient à des vitesses de vent typiques (5 à 10 mètres par seconde). L’analyse des données de pression acquises tout au long de la mission montre que ces tourbillons de poussière sont corrélés à de brefs creux de pression de 1 à 3 pascals.Les données LIDAR de la dernière partie de la mission se sont révélées particulièrement importantes : du brouillard au sol ainsi que des nuages de glace d’eau près du sommet de la couche limite atmosphérique (à une altitude d’environ 4 kilomètres) se sont formés chaque nuit après le sol 80. De nombreux de ces nuages avaient des «stries d’automne» formées initialement par des cristaux de glace en croissance, en chute libre, puis finalement en sublimation. De telles traînées d’automne peuvent également être observées dans les nuages terrestres. Les données LIDAR diurnes ont montré principalement de la poussière dans la couche limite atmosphérique. Cependant, SSI a également documenté de nombreux nuages diurnes tard dans la mission. Dans certains cas, ces nuages ont disparu par sublimation sur une échelle de temps de 10 minutes.Les instruments de Phoenix surveillaient le cycle diurne complet de l’eau : pendant les heures du matin, de la vapeur d’eau est libérée dans l’atmosphère. Les sources de vapeur d’eau comprennent la glace d’eau souterraine peu profonde, l’eau adsorbée sur les grains du sol et, éventuellement, l’eau cristalline dans les perchlorates. Pendant la nuit, la vapeur d’eau se condense et tombe par gravité. La plupart de ces cristaux de glace se subliment à nouveau lors de leur descente à travers la couche limite atmosphérique. Dans certains cas, des chutes de neige ont été observées, lorsque les traînées d’automne se sont étendues jusqu’à la surface.Où Phoenix est maintenant : Les opérations de surface de Phoenix ont duré de la fin du printemps martien à la fin de l’été, du 26 mai au 2 novembre 2008, soit 152 sols. La nuit polaire sur le site d’atterrissage a duré du 1er avril au 10 juillet 2009. Depuis lors, le Soleil s’est de nouveau levé au-dessus de l’horizon sur le site d’atterrissage. Si l’engin spatial – contre toute attente – a survécu à la fois aux basses températures (150 kelvins) de l’hiver martien et à la charge de neige carbonique accumulée sur ses panneaux solaires, il pourra se réanimer grâce à un mode dit « Lazarus ». .” Mars Odyssey devait rechercher les signaux de Phoenix à partir de fin 2009.Indépendamment de sa réanimation potentielle, Phoenix a été une mission très réussie qui a fourni des données géochimiques et atmosphériques sur place pour le premier site d’atterrissage arctique martien jamais exploré. Aucune molécule organique et aucune trace d’activité biologique passée ou présente n’ont été trouvées sur le site d’atterrissage. Ainsi, la recherche de molécules organiques devra être poursuivie par de futures missions.Il convient de noter que des molécules organiques devraient être présentes dans le sol martien en raison de l’afflux constant de certains types de météorites qui contiennent des quantités substantielles de matière organique. Le fait qu’aucune de ces molécules n’ait été trouvée dans le sol autour de Phoenix indique des processus de dégradation géologique rapides. Le renouvellement continu des matériaux du sol (par cryoturbation) sur le site d’atterrissage peut avoir favorisé de tels processus de dégradation.Si des molécules organiques sont un jour détectées, ce sera une tâche scientifique majeure de retrouver leur origine : sont-elles importées par des comètes ou des météorites, ou témoignent-elles vraiment de formes de vie primitives et éteintes à la surface de Mars ?

Bien qu’aucune matière organique n’ait été trouvée jusqu’à présent, il est essentiel de poursuivre ce programme d’exploration et de rechercher de la matière organique dans des environnements plus protégés, tels que l’intérieur des roches sédimentaires ou des couches de sol plus profondes. Les prochaines missions programmées disponibles pour cette tâche sont les rovers Curiosity (que la NASA prévoit de lancer en 2011) et ExoMars (que l’ESA prévoit de lancer en 2018). Ils transporteront des instruments de suivi complexes qui rechercheront des molécules organiques dans des régions équatoriales spécifiques. Un instrument pour ExoMars, l’analyseur de molécules organiques de Mars, est actuellement en cours de développement à l’Institut Max Planck pour la recherche sur le système solaire. South Pole L’instrument d’analyse d’échantillons sur Mars (SAM) de Curiosity a été construit par le centre de vol spatial Goddard de la NASA et est prêt à fonctionner. Il sera capable de détecter des concentrations particulièrement faibles de matières potentiellement organiques. Une attention particulière sera portée à la molécule méthane (CH ₄ ) dont la présence sur Mars a récemment été démontrée. L’instrument pourra mesurer à des concentrations de méthane extrêmement faibles (moins d’une partie par milliard) le rapport des isotopes du carbone 13 et du carbone 12 présents dans une molécule. De telles données peuvent éclairer l’origine de la molécule, favorisant soit la formation géochimique, soit la formation biologique.Il ne fait aucun doute que Mars continuera de présenter de nouvelles données fascinantes, des surprises et des mystères pour ces missions à venir, et pour celles qui sont encore sur la planche à dessin. Les deux nouveaux rovers, Curiosity et ExoMars, seront des références importantes sur cette voie. À l’avenir, le retour robotisé d’échantillons jouera un rôle majeur dans le programme d’exploration de Mars. Le plus grand défi – une mission habitée vers Mars – appartiendra peut-être à un avenir lointain, mais peut-être qu’à un moment donné, de tels projets se situeront dans des budgets raisonnables pour les principales agences spatiales. color thermal data map – NASA Mars Exploration Un vaisseau spatial de la NASA trouve de la glace sur MarsLe Mars Phoenix Lander a trouvé de la glace à la surface de la planète rouge, ont déclaré jeudi des scientifiques triomphants de la NASA, une découverte clé pour le vaisseau spatial alors qu’il recherche de l’eau et des signes de vie sur le voisin planétaire le plus proche de la Terre.

La preuve est venue d’une série d’images renvoyées par Phoenix d’une tranchée qu’il a creusée avec son bras robotique dans le cercle arctique de Mars, montrant des morceaux de matière blanche de la taille d’un dé qui fondent au cours de plusieurs jours. This image of NASA’s Ingenuity Mars Helicopter at “Airfield Mu” was taken by the Mastcam-Z instrument aboard Perseverance on April 14, 2023, the 764th Martian day, or sol, of the rover’s mission. « C’est avec une grande fierté et beaucoup de joie aujourd’hui que j’annonce que nous avons trouvé la preuve que nous recherchions qu’il s’agit vraiment de glace d’eau et non d’un autre matériau », a déclaré le chercheur principal de la mission, Peter Smith, de l’Université d’Arizona. , a déclaré lors d’une conférence de presse.

La présence d’eau sur Mars est cruciale car elle est la clé de la question de savoir si la vie, même sous la forme de simples microbes, existe ou a jamais existé sur Mars. Sur Terre, l’eau est un ingrédient nécessaire à la vie. Les scientifiques ont découvert pour la première fois ce qu’ils croyaient être une vaste couche de glace sous la surface stérile du pôle nord martien en 2002, lorsque l’orbiteur Mars Odyssey l’a détecté grâce à une analyse de l’hydrogène tout en faisant le tour de la planète.

Phoenix a atterri le 25 mai et a découvert les morceaux blancs lorsqu’il a creusé une tranchée de quelques centimètres dans le sol, mais la NASA a d’abord été prudente en le qualifiant de glace en raison de la possibilité qu’il puisse s’agir de sel.«PAS D’ARGUMENT» : Mais la séquence de photographies a montré environ huit morceaux de la taille d’un dé disparaissant lentement, confirmant pour l’équipe scientifique vers midi PDT (1900 GMT) jeudi qu’il s’agissait de glace d’eau.

« C’était tellement incroyablement convaincant », a déclaré Smith en voyant les images pour la première fois. « Il n’y avait plus d’argument à faire valoir et nous avons tous applaudi. »

Bien que les scientifiques se soient déclarés «ravis» de cette découverte, ce n’est que la première étape de la mission principale de Phoenix pour déterminer si de l’eau a coulé sur Mars et si la vie existe sur la planète à n’importe quel niveau.« Maintenant, nous savons avec certitude que nous sommes sur une surface glacée et que nous pouvons vraiment atteindre les objectifs scientifiques de notre mission », a déclaré Smith. « Je suis juste assis sur le bord de ma chaise, vraiment, attendant de savoir ce que (nos instruments) peuvent nous dire. »

Au cours des prochaines semaines, l’équipe scientifique analysera la glace et le sol pour déterminer son histoire géologique et chercher de la matière organique.« Le fait qu’il y ait de la glace là-bas ne vous dit rien si c’est habitable », a déclaré Smith. « La glace peut toujours être à l’état gelé et avec de la glace à l’état gelé et sans nourriture, ce n’est pas une zone habitable.

« C’est vraiment l’histoire moderne de ces plaines que nous sommes ici pour démêler », a-t-il déclaré.L’atterrisseur de 420 millions de dollars a passé 10 mois à voyager de la Terre à Mars et a déjà analysé des échantillons de sol grattés à la surface et placés dans son laboratoire à bord.