Le rover « Spirit » de la NASA est pris dans un piège à sable sur Mars et cesse de communiquer avec la Terre 
La NASA va vérifier Rover Spirit pendant le printemps martien
Spirit Rover de la NASA termine sa mission sur Mars
La garantie promise sur Spirit était de 90 jours martiens, ou sols, mais le rover a fini par durer plus de 2 200 sols, soit 2 266 jours terrestres. Spirit a cessé de communiquer avec la Terre le 22 mars 2010 , après s’être coincé dans un piège à sable. (Le rover jumeau de Spirit, Opportunity, a fonctionné jusqu’en juin 2018, jusqu’à ce qu’il ne puisse plus recharger ses batteries en raison d’une tempête de poussière. La NASA a déclaré Oppy mort en février 2019.)Les explorations de Spirit ont fourni aux scientifiques un aperçu remarquable de l’histoire ancienne et humide de Mars.
Très peu de temps après son atterrissage, Spirit a trouvé de nombreuses preuves de carbonate et d’hématite , des minéraux associés aux environnements aquatiques. Le rover a surmonté de nombreuses difficultés techniques (dont une roue défectueuse ) et a renvoyé des données scientifiques sur Terre pendant six ans.Mais il y avait un obstacle que Spirit ne pouvait pas surmonter : un piège à sable inattendu. La NASA a passé des semaines à essayer d’aider le robot à se rendre sur un terrain plus sûr, mais n’a fait que peu de progrès. Pris au piège, le rover a finalement cessé de transmettre des informations vers la Terre le 22 mars 2010.
Le rover a laissé derrière lui une mine d’informations scientifiques sur l’histoire de Mars. Il a également ouvert la voie à un rover plus robuste à suivre : Curiosity , un rover axé sur la recherche d’environnements habitables sur la planète rouge. Curiosity est le pionnier du nouveau rover Mars 2020 , qui recherchera des signes de vie ancienne.
Au fil de l’eau
Spirit fait partie d’une suite de vaisseaux spatiaux de la deuxième vague d’exploration de Mars par la NASA. L’agence a envoyé plusieurs missions sur Mars dans les années 1960 et 1970, mais a fait une pause après que les atterrisseurs Viking 1 et Viking 2 n’aient pas rapporté de preuves définitives de la vie actuelle ou passée.
Selon l’agence , l’intérêt pour Mars a été ravivé dans les années 1980 et 1990 lorsque des chercheurs sur Terre ont découvert des microbes non seulement survivants, mais également prospères, dans les environnements extrêmes des cheminées volcaniques sous-marines . Cette découverte était passionnante car les images vikings montraient des preuves possibles que la région avait de l’eau dans le passé.
La découverte a suscité l’intérêt d’un plus grand nombre de rovers martiens et, en janvier 2004, la NASA a lancé Spirit and Opportunity . Plus officiellement connues sous le nom de Mars Exploration Rovers, les machines ont reçu leur nom de Sofi Collis, 9 ans, qui a remporté un concours de dénomination. Spirit and Opportunity transportait une grande collection d’équipements scientifiques. Les instruments de chaque rover comprenaient une caméra panoramique, un imageur microscopique, des caméras d’ingénierie, trois spectromètres, un outil d’abrasion des roches et un réseau d’aimants. Les rovers avaient également un petit bras qui leur permettait d’obtenir des images et des données en gros plan sur des cibles scientifiques intéressantes.
Il a fallu deux ans de négociations pour que les scientifiques et les ingénieurs s’entendent sur les sites d’atterrissage d’Opportunity et de Spirit. « Les endroits les plus attrayants pour les scientifiques (le flanc d’une falaise, par exemple, sur lequel l’histoire de la planète est enregistrée dans des couches de roche sédimentaire) sont souvent les plus effrayants pour les ingénieurs chargés de la sécurité du robot », a écrit la NASA à propos du processus .
Opportunity a ciblé une plaine appelée Meridiani Planum basée sur une couche d’hématite que MGS a repérée d’en haut. L’hématite est un oxyde de fer qui se forme souvent dans l’eau. Et, en fin de compte, Opportunity a trouvé beaucoup d’hématite à la surface.
La destination de Spirit était Gusev Crater , qui s’étend sur une zone plus grande que le Connecticut. D’après les images du MGS, les scientifiques soupçonnaient que le cratère contenait de l’eau dans le passé antique. Gusev a été creusé par un astéroïde ou une comète qui a percuté la planète il y a 4 milliards d’années.
Après avoir ouvert un parachute, le rover a remonté à la surface dans un cocon d’airbags, roulant en toute sécurité jusqu’à s’arrêter à la surface – juste sur la cible à Gusev. Opportunity a également atterri en toute sécurité et au bon endroit, le 25 janvier.
Redémarrages, eau et roues
Mais en une semaine, Spirit était en difficulté. Il a temporairement cessé d’envoyer des données depuis la surface le 21 janvier 2004. Quelques jours plus tard, la NASA a déterminé que l’ ordinateur du rover redémarrait perpétuellement en raison d’une erreur logicielle ; il a redémarré plus de 60 fois en trois jours.
Trois mois plus tard, la NASA a été surprise lorsque Spirit est tombé sur l’hématite , ajoutant des preuves de la possibilité de présence d’eau dans l’environnement. Opportunity a également trouvé de l’hématite sur son site d’atterrissage à mi-chemin sur Mars. À la fin de 2005, Spirit avait conduit jusqu’à un point de repère voisin, Husband Hill, pour jeter un coup d’œil au paysage qui l’entourait. C’était la première fois qu’un rover escaladait une colline sur une autre planète.
L’une des roues de Spirit a cessé de fonctionner en mars 2006 alors que le rover courait vers une pente pour obtenir suffisamment de soleil pour durer l’hiver. Les opérateurs de la NASA de retour sur Terre ont traîné à distance la roue derrière le rover, déplaçant lentement Spirit une heure par jour selon la force du soleil. Spirit est arrivé sain et sauf à destination en avril 2006.
L’emplacement s’est avéré être un bon endroit pour s’arrêter, car le rover a trouvé des minéraux modifiés par l’eau à proximité lorsqu’il a repris ses activités à la fin de 2006.
Des années plus tard sur Mars
Malgré les défis mécaniques et martiens, Spirit a parcouru 4,8 miles (7,7 kilomètres) au cours de ses années sur Mars, soit plus d’une douzaine de fois la distance que la NASA avait prévue pour le rover.
En fait, la roue défectueuse a fini par être utile à la mission : en mars 2007, la NASA a annoncé que le rover avait brassé du sol contenant des traces de soufre et d’eau, suggérant qu’il pourrait y avoir des sources évaporées ou des évents volcaniques.
Au fil de l’année, Spirit a découvert le site d’une possible explosion volcanique et a survécu à une vaste tempête de poussière . Une autre tempête à la fin de 2008 a réduit la puissance de Spirit à des niveaux inquiétants, mais le rover s’en est sorti .
Les vents martiens ont dissipé une partie de la poussière en février 2009. En avril, l’ordinateur de Spirit a recommencé à avoir des problèmes de redémarrage, avec des périodes de ce que la NASA a qualifié d' »amnésie ». Le rover a recommencé à rouler alors que la NASA s’efforçait de résoudre le problème, mais s’est ensuite heurté à un problème encore pire : le sable coulant. Le 23 avril 2009, le rover a percé de manière inattendue une croûte dans du sable plus mou et n’a plus pu sortir.
La NASA a passé des mois à exécuter des simulations et à envoyer des commandes au rover échoué, mais l’agence a également collecté des données pendant que le rover était en place. Les responsables de la NASA ont été ravis de voir du sable contenant du basalte, du sulfate et de la silice – des données révélées au rover alors qu’il tentait de sortir de son piège. Une déclaration de la NASA a appelé l’emplacement, appelé Troy, « l’un des endroits les plus intéressants où Spirit ait été ».
Le 31 décembre 2009, la NASA a calculé qu’il n’y aurait peut- être pas assez de puissance pour que le rover puisse passer l’hiver. La dernière communication de Spirit a eu lieu le 22 mars 2010 et le rover est resté silencieux pendant que la NASA passait des mois à le saluer.
« Les évaluations des ingénieurs au cours des derniers mois ont montré une très faible probabilité de rétablissement des communications avec Spirit », ont déclaré des responsables de la NASA dans un communiqué le 24 mai 2011. Dans tous les cas, les moyens spatiaux utilisés pour rechercher Spirit seraient bientôt nécessaires pour Le prochain rover martien de la NASA, Curiosity. Ce mois-là, la NASA a conclu ses efforts pour atteindre Spirit.
L’héritage de l’esprit
Alors que Spirit a arrêté les communications avec la Terre en 2010, son rover jumeau, Opportunity, est allé bien au-delà. Opportunity a continué à fonctionner jusqu’en 2018 – environ 14,5 ans après sa date d’atterrissage – mais a été bloqué en surface en raison d’une tempête de poussière en juin 2018.
Opportunity et Spirit occupent une place importante dans les traditions de la NASA. Les deux rovers ont montré au monde comment une bonne ingénierie et une bonne science peuvent découvrir des informations incroyables et précieuses, telles que les nombreuses preuves d’eau sur la planète rouge.
L’expérience de la NASA avec les rovers s’est avérée utile avec le nouveau rover Curiosity, qui est arrivé à la surface de Mars en 2012 et a étudié l’histoire des environnements habitables et de l’eau dans le cratère Gale et le mont Sharp (Aeolis Mons). Les opérateurs utilisent le travail scientifique de Spirit et Opportunity pour informer les traversées de Curiosity. Par exemple, Curiosity peut détecter quand il se trouve dans une zone sablonneuse et est programmé pour s’arrêter et demander de l’aide à ses opérateurs sur Terre.
Le rover Mars 2020 de la NASA recherchera des matières organiques et d’autres preuves de la vie ancienne sur la surface martienne. L’un de ses sites d’atterrissage potentiels était Gusev Crater, où le rover Spirit a rencontré sa disparition.
« La découverte que des sources chaudes coulaient ici [Gusev Crater] a été une réalisation majeure du Mars Exploration Rover, Spirit », ont déclaré des responsables de la NASA en décrivant les sites d’atterrissage potentiels. (L’équipe 2020 a fini par choisir un site différent pour la mission – Jezero Crater, qui abritait un delta de rivière dans le passé antique.)
Spirit reste une mission importante pour la NASA, car le rover a montré la présence d’eau sur Mars et a contribué à jeter les bases des futures missions martiennes.
Spirit Rover de la NASA termine sa mission sur Mars
La NASA a mis fin aux activités de planification opérationnelle du rover Mars Spirit et a fait la transition du projet Mars Exploration Rover vers une opération à un seul rover axée sur le jumeau toujours actif de Spirit, Opportunity. Cela marque l’achèvement de l’une des missions d’exploration interplanétaire les plus réussies jamais lancées.
Spirit a communiqué pour la dernière fois le 22 mars 2010, alors que l’hiver martien approchait et que l’approvisionnement en énergie solaire du rover diminuait. Le rover a fonctionné pendant plus de six ans après son atterrissage en janvier 2004 pour ce qui était prévu comme une mission de trois mois. La NASA a vérifié fréquemment ces derniers mois pour un possible réveil de Spirit alors que l’énergie solaire disponible pour le rover augmentait pendant le printemps martien. Une série de tentatives de recontact supplémentaires a pris fin aujourd’hui, conçues pour diverses combinaisons possibles de conditions récupérables.
« Notre travail consistait à épuiser ces rovers en exploration, à ne laisser aucune capacité inutilisée à la surface de Mars, et pour Spirit, nous l’avons fait », a déclaré John Callas, responsable du projet Mars Exploration Rover, du Jet Propulsion Laboratory de la NASA, à Pasadena, en Californie. Spirit a parcouru 4,8 miles (7,73 kilomètres), soit plus de 12 fois l’objectif fixé pour la mission. Les drives traversaient une plaine pour atteindre une lointaine chaîne de collines qui apparaissaient comme de simples bosses à l’horizon depuis le site d’atterrissage ; grimpé des pentes jusqu’à 30 degrés alors que Spirit devenait le premier robot à atteindre le sommet d’une colline sur une autre planète ; et a couvert plus d’un demi-mile (près d’un kilomètre) après que la roue avant droite de Spirit soit devenue immobile en 2006. Le rover a renvoyé plus de 124 000 images. Il a broyé les surfaces de 15 cibles rocheuses et décapé 92 cibles avec une brosse pour préparer les cibles à l’inspection avec des spectromètres et un imageur microscopique.
« Ce qui est vraiment important, ce n’est pas seulement combien de temps Spirit a travaillé ou jusqu’où Spirit a conduit, mais aussi combien d’exploration et de découvertes scientifiques Spirit a accomplies », a déclaré Callas. Une découverte majeure est venue, ironiquement, de faire glisser la roue avant droite inutilisable alors que le rover roulait en arrière en 2007. Cette roue a labouré un sol blanc brillant. Le spectromètre à rayons X à particules alpha et le spectromètre à émission thermique miniature de Spirit ont révélé que le matériau brillant était de la silice presque pure. « La découverte inattendue par Spirit de gisements de silice concentrés a été l’une des découvertes les plus importantes de l’un ou l’autre des rovers », a déclaré Steve Squyres de l’Université Cornell, Ithaca, N.Y., chercheur principal pour Spirit and Opportunity. « Cela a montré qu’il y avait autrefois des sources chaudes ou des évents à vapeur sur le site de Spirit, qui auraient pu fournir des conditions favorables à la vie microbienne. »
Le sol riche en silice est voisin d’un plateau bas appelé Home Plate, qui était la principale destination de Spirit après l’ascension historique de Husband Hill. « Ce que Spirit nous a montré à Home Plate, c’est que le début de Mars pouvait être un endroit violent, avec de l’eau et des roches chaudes interagissant pour créer ce qui devait être des explosions volcaniques spectaculaires. C’était un monde radicalement différent de celui de Mars froid et sec d’aujourd’hui », dit Squires. Le trésor de données de Spirit pourrait encore produire de futures révélations scientifiques. Des années d’analyse de certaines observations de 2005 par le spectromètre à rayons X à particules alpha, le spectromètre à émission thermique miniature et le spectromètre Moessbauer du rover ont produit un rapport l’année dernière selon lequel un affleurement sur Husband Hill contient une forte concentration de carbonate. Ceci est la preuve d’un environnement ancien humide et non acide qui aurait pu être favorable à la vie microbienne.« Ce qui est le plus remarquable pour moi dans la mission de Spirit, c’est l’étendue de ses réalisations », a déclaré Squyres. « Ce que nous avons initialement conçu comme une expérience géologique assez simple sur Mars s’est finalement transformé en la première véritable expédition terrestre de l’humanité à travers une autre planète. Spirit a exploré comme nous l’aurions fait, en voyant une colline lointaine, en l’escaladant et en nous montrant la vue depuis le sommet. Et elle l’a fait d’une manière qui a permis à tout le monde sur Terre de faire partie de l’aventure. »
La NASA va vérifier Rover Spirit pendant le printemps martien
Spirit a atterri sur Mars le 4 janvier 2004 (temps universel ; 3 janvier, heure du Pacifique) pour une mission conçue pour durer trois mois. Après avoir atteint ses objectifs de mission principale, Spirit a travaillé pendant plus de cinq ans dans des missions prolongées à durée bonus.
« La quantité d’énergie solaire disponible pour Spirit continue d’augmenter chaque jour au cours des prochains mois », a déclaré John Callas, responsable du projet Mars Exploration Rover , du Jet Propulsion Laboratory de la NASA, à Pasadena, en Californie. « Tant que ce sera le cas, nous ferons tout ce que nous pouvons pour augmenter les chances d’entendre à nouveau le rover. »
Après la mi-mars, les perspectives de relance de Spirit commenceraient à baisser. Les stratégies de communication changeraient en fonction du raisonnement selon lequel le silence de l’Esprit est dû à des facteurs au-delà d’une simple condition de faible puissance. Les dégâts de fin de mission causés par le froid subi par Spirit au cours du dernier hiver martien sont une possibilité réelle.
Les moteurs du rover ont fonctionné bien au-delà de leur durée de vie, mais finalement, Spirit a perdu l’utilisation des moteurs d’entraînement sur deux de ses six roues. Cela l’a empêché d’obtenir une inclinaison favorable pour l’énergie solaire pendant le quatrième hiver martien du rover, qui a commencé en mai dernier.
Spirit et son jumeau, Opportunity, qui a atterri trois semaines après Spirit et est toujours actif, ont tous deux fait des découvertes importantes sur les environnements humides de l’ ancienne Mars qui auraient pu être favorables au maintien de la vie microbienne .
Spirit a communiqué pour la dernière fois le 22 mars 2010. L’équipe du rover avait prévu que le rover entrerait dans un mode de panne à faible puissance avec une activité minimale, à l’exception de la charge et du chauffage des batteries et du maintien de son horloge en marche. La plupart des appareils de chauffage étant éteints, les températures internes de Spirit ont chuté plus bas que jamais sur Mars. Ce stress aurait pu causer des dommages, tels que des connexions électriques défectueuses, qui empêcheraient le réveil ou, même si Spirit reprenait ses activités, réduirait ses capacités.
Le printemps sud-mars a commencé en novembre 2010. Même avant cela, le réseau Deep Space Network d’antennes de la NASA en Californie, en Espagne et en Australie écoutait Spirit quotidiennement. L’équipe du rover a également envoyé des commandes pour obtenir une réponse du rover même si le rover a perdu la notion du temps.
Désormais, la surveillance est renforcée. Des périodes d’écoute supplémentaires incluent des moments où Spirit peut confondre un signal de Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA avec un signal de la Terre et répondre à un tel signal. Les commandes pour un bip de Spirit seront envoyées à des moments supplémentaires pour couvrir un plus large éventail d’heures de la journée sur Mars où Spirit pourrait se réveiller. De plus, la NASA écoute sur une plus large gamme de fréquences pour couvrir plus de possibilités d’effets de température sur les systèmes radio de Spirit.
https://www.nasa.gov/mission_pages/mer/news/mer20110525.html
https://mars.nasa.gov/mars-exploration/missions/mars-exploration-rovers/
https://phys.org/news/2011-01-nasa-rover-spirit-martian.html