Le dépôt de Three Forks est une solution de secours pour le programme MSR (Mars Sample Return) de retour d’échantillons sur Terre, en cas de panne du rover. Mais savez-vous que sa forme n'a pas été « dessinée » au hasard. Explications.
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Pour se prémunir contre tout imprévu empêchant Perseverance de livrer les échantillons au SRL (l'atterrisseur de récupération d'échantillons), le rover a collecté des échantillons jumeaux sur les sept premiers sites d'échantillonnageéchantillonnage, de sorte qu'un de chaque paire a été déposé à Three ForksForks, le dépôt de secours des échantillons martiens qui seront ramenés sur Terre au début des années 2030.
La Nasa a donné plusieurs explications concernant Three Forks. Pour rappel, il y a déjà plusieurs semaines, le 18 février, le rover Perseverance avait terminé de constituer ce dépôt de dix tubes déposés au sol dont huit sont remplis de roche ou de poussière martienne, un est uniquement rempli d'air martien et le dernier est un tube témoin. Ce dernier sert à connaître le degré de contaminationcontamination des tubes lorsque les échantillons ont été prélevés.
Selon les plans de la Nasa, le SRL se posera à une distance de 200 à 700 mètres de Three Forks et à proximité de Perseverance, qui s'approchera alors de lui. Le bras robotiquerobotique de l'atterrisseur transférera un tube à la fois du carrousel de Perseverance dans le véhicule d'ascension martienne (le MAV), une fuséefusée qui lancera les échantillons en orbite martienne en vue d'un rendez-vous et d'une capture par l'orbiteur de retour sur Terre (ERO pour Earth Return Orbiter), construit par Thales Alenia Space. Ça, c'est le scénario idéal.
La forme du dépôt de secours dessinée à une dizaine de centimètres près
Pour faciliter la tâche des hélicoptèreshélicoptères et éviter de complexifier les opérations de récupération, les tubes ont été déposés au sol à des endroits bien précis. Comme le montre la carte du dépôt Three Forks, chaque tube contenant les échantillons se situe au centre d'un cercle de 5,5 mètres de rayon, ce qui doit permettre aux hélicoptères d'intervenir en toute sécurité pour les récupérer. La Nasa a également tenu compte de plusieurs autres paramètres, liés principalement aux manœuvres du rover pour déposer les tubes.
Si les opérations de récupération des échantillons ne sont pas possibles ou que le rover Perseverance tombe en panne avant l'arrivée du SRL par exemple, la Nasa a prévu deux petits hélicoptères en guise de solution de secours. Ces derniers voleront alors jusqu'au site de Three Forks, récupéreront les tubes, un à la fois, et les apporteront à côté de l'atterrisseur SRL pour que son bras robotique les saisisse à son tour.
Perseverance pourrait également former un deuxième dépôt de secours avec de nouveau 10 tubes d'échantillons. Il faut savoir que le 31 mars, Perseverance a rempli et scellé 22 des 43 tubes d'échantillonnage qu'il embarque.
Perseverance contemple tous les tubes de roches martiennes qu'il a laissés derrière lui
Article de Daniel ChrétienDaniel Chrétien publié le 18/02/2023
Le rover américain Perseverance du JPL (Jet Propulsion LaboratoryJet Propulsion Laboratory) a terminé de faire son dépôt d'échantillons martiens. Ce dépôt est une solution de secours pour le programme MSR (Mars Sample Return) de retour d'échantillons sur Terre, en cas de panne du rover. Découvrez les dernières images de cette opération fantastique.
C'est une première dans l'exploration spatiale. Ce dépôt de 10 tubes remplis d'échantillons martiens servira pour le plan de secours du programme de retour d’échantillons martiens sur Terre, pour y être analysés en laboratoire, autrement dit chez les planétologues : « Le Graal ». Le dépôt a débuté le 21 décembre 2022. Six semaines après, le dépôt est achevé et Perseverance a pris de multiples clichés de cette opération. Ces images sont très importantes car elles documenteront une potentielle opération de récupération aérienne de ces tubes.
Opération « Petit Poucet » ou comment retrouver ses petits ?
Le plan A est que le rover vienne lui-même apporter une partie des échantillons qu'il a récupérée au Mars Ascent Vehicle, qui décollera de Mars avec les échantillons pour atteindre l'orbite martienne. C'est là-haut que les échantillons seront transmis au Earth Return Orbiter de l'Agence spatiale européenneAgence spatiale européenne, qui les rapportera sur Terre. Mais si Perseverance tombe irrémédiablement en panne, ce sont des drones qui viendront récupérer ces échantillons de secours déposés au sol. Avoir le plus d'images possible du site, nommé Three Forks, est donc crucial pour mieux localiser les tubes.
Air et régolithe « made in Mars »
Perseverance a prélevé au total jusqu'à présent 18 échantillons. Parmi les 10 tubes déposés, 8 sont remplis de roche ou de poussière martienne, un est uniquement rempli d'air martien, et le dernier est un tube témoin. Ce dernier sert à connaître le degré de contamination des tubes lorsque les échantillons ont été prélevés.
En effet, en dépit des fortes contraintes de protections planétaires encadrant les missions martiennesmissions martiennes, même en salle blanche, le rover et ses tubes auraient pu embarquer des résidus organiques ou inorganiques. Ce tube permet témoin permet de les distinguer des potentielles traces de vie que l'on espère découvrir sur la Planète rouge.
Perseverance a déposé 10 tubes sur Mars qui sont destinés à être envoyés sur Terre
Le rover martienrover martien de la Nasa a terminé de déposer les dix tubes contenant des échantillons de roches martiennes qu'il avait prélevés l'année dernière. Ce dépôt est une solution de secours pour le programme Mars Sample Return (MSR) de retour d'échantillons martiensretour d'échantillons martiens sur Terre, en cas de panne du rover.
Article de Daniel Chrétien, publié le 1er février 2023.
« Percy » a fini de pondre au sol des tubes remplis de roche martienne. Les tubes ont été déposés sur le site baptisé « Three Forks ». Le Jet Propulsion Laboratory (JPL), pilote du rover, a reçu la confirmation du dernier dépôt le 29 janvier.
Le plan de secours
Ces tubes constituent un dépôt de secours dans le cadre du programme MSR. La première solution est que le rover apporte lui-même des échantillons au futur Mars Ascent Vehicle (MAV), la petite fusée qui enverra les échantillons en orbite martienne. Perseverance déposera les tubes devant la plateforme d'atterrissage du MAV qui les transmettra à la fusée à l'aide d'un bras robotique développé par l'ESA, l'Agence spatiale européenne.
Ce scénario repose toutefois sur les performances du rover martien qui roule depuis près de deux ans et qui s'est posé en février 2021. Il devra continuer à bien fonctionner jusqu'à l'arrivée du MAV, ce qui ne se fera pas avant la fin de la décennie, c'est trop long pour espérer que tout se passe bien. Il y a donc un plan B. Celui-ci repose sur les magnifiques performances et sur la longévité du drone martien IngenuityIngenuity (déjà 41 vols !). L'idée est d'utiliser des drones plus puissants qui viendront récupérer les tubes déposés par Perseverance à Three Forks et les apporter au MAV. Pour cela, Perseverance a déposé les échantillons les uns près des autres. Cette solution indépendante du rover permet un retour des échantillons sur Terre en 2033 au plus tôt.
Click & Collect !
Chaque échantillon a été soigneusement sélectionné et son prélèvement conseillé par l'équipe scientifique. Les échantillons sont diversifiés, il y a même un tube contenant uniquement de l'air martien qui sert de tube témoin attestant que les autres tubes n'ont pas été contaminés par des matériaux transportés depuis la Terre avec le rover. Le rover conserve un double de chaque échantillon.
Certains échantillons permettront d'obtenir des vues en coupe transversale des processus géologiques qui ont eu lieu après la formation du cratère il y a environ 4 milliards d'années. Le dépôt en zigzag permet au JPL de réaliser une cartographie précise du site. Ainsi, les tubes pourront être retrouvés même si, au cours des années d'attente à venir, ils sont recouverts de poussière.
En route vers une prochaine collecte !
Après avoir longtemps exploré des zones rocheuses, Perseverance fait désormais cap vers l'ancien deltadelta de la rivière qui alimentait un lac et remplissait le cratère Jezero. Le rover passera par une route déjà prise et notamment par un endroit baptisé « Rocky Top ». À cet endroit, les scientifiques démarreront une nouvelle campagne.
Le rover continuera de remonter le delta. À partir de Rocky Top, les scientifiques estiment que les roches ne sont plus déposées au sol de façon lacustrelacustre, mais créées ou déposées par la rivière. Autrement dit, on passe la limite du lac. On s'attend à que les grains des roches soient plus gros. Les roches proviendraient alors de l'extérieur du cratère.
Il reste à Perseverance une vingtaine de prélèvements d'échantillons possibles. Le scénario envisagé est que le rover fasse une nouvelle collecte dans ces hauteurs et redescende possiblement à Three Forks pour refaire un autre dépôt. Le planning est encore très chargé ! D'ailleurs, la Nasa a créé un bureau dédié à la réceptionréception et la prise en charge des échantillons rapportés sur Terre, au Johnson Space Center (Houston, Texas).
Perseverance constitue un dépôt de secours pour les échantillons martiens
Le rover Perseverance de la Nasa a commencé à constituer un dépôt de secours des tubes d'échantillons martiens. Ce dépôt, le premier du genre sur une surface extraterrestre, devrait compter jusqu'à 10 tubes qui seront amenés au fur et à mesure ces deux prochains mois. Dans le cadre de la mission de retour d'échantillons martiens, il est prévu que Perseverance les apporte directement à la petite fusée qui les amènera en orbite martienne. Si, pour une raison ou une autre, il ne parvenait pas rejoindre la fusée, la Nasa et l'ESA ont prévu une solution de secours plutôt audacieuse. Deux hélicoptères sont envoyés pour récupérer les tubes du dépôt de secours.
Article de Rémy DecourtRémy Decourt, publié le 26 décembre 2022
Au cours des deux prochains mois, le rover Perseverance déposera au même endroit sur le sol martien un total de dix tubes d'échantillons. Baptisé « Three Forks », ce dépôt marque une première étape historique dans la campagne de retour d'échantillons de Mars. Étonnamment, ces tubes en titanetitane ne seront peut-être jamais rapportés sur Terre !
En effet, Three Forks est un site de secours, c'est-à-dire que, selon le scénario prévu par la Nasa et l'ESA, dans le cadre de la future mission de retour d'échantillons martiens, Perseverance doit livrer plusieurs tubes d'échantillons au MAV (Mars Ascent Vehicle), la fusée qui sera utilisée pour envoyer ces tubes en orbite martienne où un satellite les attendra pour les rapporter sur Terre. Ce MAV sera apporté sur Mars à bord d'une plateforme d'atterrissage sur laquelle sera installé un bras robotique ; c'est ce dernier qui sera utilisé pour récupérer les tubes d'échantillons apportés par Perseverance puis pour les placer dans une capsule de confinement à bord du MAV.
Un scénario qui pourrait être rocambolesque
Si cette manœuvre devait échouer, par exemple en raison du dysfonctionnement du bras robotique ou de l'impossibilité pour Perseverance de rejoindre la plateforme d'atterrissage, la Nasa et l'ESA ont prévu une alternative plutôt audacieuse. Deux hélicoptères seront utilisés pour aller récupérer une partie ou tous les tubes du dépôt Three Forks. Si ces hélicoptères devaient également rater leur mission, une troisième et dernière solution est possible avec l'utilisation du bras robotique qui pourra réaliser une collecte de secours. Quelle que soit la solution envisagée, les échantillons martiens ne seront pas rapportés sur Terre avant 2033.
Les échantillons martiens récupérés par Perseverance n'ont évidemment pas été choisis au hasard. Le rover en a prélevé 17, dont certains en double, sur des cibles sélectionnées par l'équipe scientifique de la mission. Il a également prélevé un échantillon atmosphérique. En 2008, le ND-MSR SAG (Next Decade Mars Sample Return Science Analysis Group) avait publié un rapport formulant les objectifs principaux vers lesquels devraient tendre les premières missions de collecte d'échantillons martiens destinés à être analysés sur Terre.
Concrètement, la sélection de ces échantillons est faite en tenant compte autant que possible des objectifs suivants :
- Détermination de la composition chimique, minéralogique et isotopique dans les micro-gisementsgisements de carbonecarbone, d'azoteazote et de soufresoufre, avec étude de leurs interactions.
- Identifier les processus mis en œuvre par le passé et dans le présent par ces éléments afin d'analyser leur aptitude à soutenir le développement de la vie et d'un environnement habitable.
- Évaluer la possibilité de processus prébiotiquesprébiotiques passés ou présents sur Mars en caractérisant les signatures de ces phénomènes sur la base de leur structure et de leur morphologiemorphologie, des biominéraux, des compositions isotopiques et moléculaires des matièresmatières organiques rencontrées, ou de toute autre évidence dans le contexte géologique local.
- Interpréter et déterminer les interactions entre l'eau et les roches martiennes par l'étude de leurs produits résultants.
- Obtenir une datation précise des grands évènements géologiques de la croûtecroûte martienne, y compris la sédimentationsédimentation, la diagenèsediagenèse, le volcanismevolcanisme, la formation du régolitherégolithe, le changement hydrothermique, la cratérisation et la météorologiemétéorologie.
- Comprendre les paléoenvironnements et l'histoire des eaux de surface en caractérisant les composants clastiques (à savoir les éléments résultant de la destruction des roches par l'érosion) et chimiques, les processus de sédimentation et la déformation ultérieure de ces couches sédimentaires.
- Modéliser le processus d'accrétionaccrétion, de différentiationdifférentiation, et d'évolution de la croûte martienne, du manteaumanteau et du noyau.
- Déterminer comment le régolithe martien s'est formé puis s'est modifié, et comprendre pourquoi son aspect diffère d'un endroit à l'autre.
- Caractériser les risques auxquels s'exposeront les futurs explorateurs humains en matière de toxicitétoxicité (biologique ou chimique) ou de l'abrasionabrasion par la poussière martienne. Évaluer l'utilisation potentielle des matériaux rencontrés pour la constructionconstruction d'une future base martienne.
- Étudier l'état d'oxydationoxydation en fonction de la profondeur, de la perméabilité, et d'autres facteurs des terrains situés à fleur de terre ou à faible profondeur mais néanmoins accessibles, afin de déterminer le potentiel de conservation pour les signatures chimiques d'une hypothétique vie actuelle ou d'une chimiechimie prébiotique.
- Déterminer la composition initiale de l'atmosphèreatmosphère martienne, ainsi que les taux qualitatif et quantitatif d'augmentation et de réduction de cette massemasse atmosphérique durant les époques géologiques, ainsi que les taux d'échange avec la matière condensée en surface.
- Concernant les calottes polairescalottes polaires, déterminer leur âge, la géochimie, le stade de formation, et détailler l'histoire de leur évolution passée et présente par l'analyse détaillée de la composition de l'eau, du CO2 et des constituants de la poussière qu'elles renferment, ainsi que des taux isotopiques des diverses couches stratigraphiques supérieures jusqu'à la surface.
