L'expérience scientifique d'imagerie à haute résolution (HiRISE) de Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA a imagé le site d'atterrissage du module ExoMars Schiaparelli le 25 octobre 2016, suite à l'arrivée du module sur Mars le 19 octobre. Les encarts agrandis offrent des vues rapprochées de ce que l'on pense être plusieurs composants matériels différents associés à la descente du module vers la surface martienne. Ceux-ci sont interprétés comme le bouclier thermique avant, le parachute et le pare-chaleur arrière auquel le parachute est encore attaché, et le site d'impact du module lui-même. Dans l'image, le nord est en haut; ouest à gauche. Schiaparelli voyageait d'ouest en est. L'échelle de l'image est de 29,5 cm/pixel. La luminosité des zooms individuels a été ajustée pour révéler au mieux les caractéristiques de la surface martienne dans chaque cas. La barre d'échelle de 100 m dans l'image principale n'est qu'indicative, car l'image HiRISE a été prise à un angle oblique. Les distances données entre les différents composants dans le texte principal ont été corrigées à cet effet. Crédit :NASA/JPL-Caltech/Université de l'Arizona
Une image haute résolution prise par un orbiteur de la NASA sur Mars cette semaine révèle plus de détails sur la zone où le module ExoMars Schiaparelli s'est retrouvé après sa descente le 19 octobre.
La dernière image a été prise le 25 octobre par la caméra haute résolution du Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA et fournit des gros plans de nouvelles marques sur la surface de la planète découvertes pour la première fois par la "caméra contextuelle" du vaisseau spatial la semaine dernière.
Les deux caméras avaient déjà été programmées pour observer le centre de l'ellipse d'atterrissage après la mise à jour des coordonnées suite à la séparation de Schiaparelli de Trace Gas Orbiter de l'ESA le 16 octobre. La manœuvre de séparation, L'entrée atmosphérique hypersonique et les phases de parachutage de la descente de Schiaparelli se sont déroulées comme prévu, le module s'est retrouvé dans l'empreinte de la caméra principale, malgré des problèmes dans la phase finale.
Les nouvelles images offrent un aperçu plus détaillé des principaux composants du matériel Schiaparelli utilisé dans la séquence de descente.
La principale caractéristique des images contextuelles était une zone floue sombre d'environ 15 x 40 m, associé à l'impact de Schiaparelli lui-même. Les images haute résolution montrent une tache sombre centrale, 2,4 m de diamètre, cohérent avec le cratère fait par un objet de 300 kg impactant à quelques centaines de km/h.
Le cratère devrait avoir une profondeur d'environ 50 cm et plus de détails pourraient être visibles dans les images futures.
Les marques sombres environnantes asymétriques sont plus difficiles à interpréter. Dans le cas d'un météoroïde frappant la surface à 40 000-80 000 km/h, les débris asymétriques entourant un cratère indiqueraient généralement un faible angle d'attaque, avec des débris projetés dans le sens de la marche.
Mais Schiaparelli voyageait beaucoup plus lentement et, selon le calendrier normal, aurait dû descendre presque verticalement après avoir ralenti lors de son entrée dans l'atmosphère par l'ouest.
Il est possible que les réservoirs de propergol hydrazine du module explosent préférentiellement dans une direction lors de l'impact, projetant des débris de la surface de la planète dans la direction de l'explosion, mais une analyse plus approfondie est nécessaire pour approfondir cette idée
Le site d'atterrissage du module Schiaparelli dans l'ellipse d'atterrissage prévue dans une mosaïque d'images de la caméra contextuelle (CTX) sur Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA et du Thermal Emission Imaging System (THEMIS) sur l'orbiteur 2001 Mars Odyssey de la NASA. Sous l'image principale se trouvent une paire d'images avant et après, prises par la caméra CTX le 29 mai 2016 (à gauche) et le 20 octobre 2016 (à droite), respectivement. L'image du 20 octobre montre deux nouvelles fonctionnalités apparaissant suite à l'arrivée du module d'atterrisseur d'essai Schiaparelli sur la surface martienne le 19 octobre. L'une des caractéristiques est lumineuse et peut être associée au parachute de 12 m de diamètre utilisé dans la deuxième étape de la descente de Schiaparelli, après l'entrée initiale de l'écran thermique. Le parachute et le bouclier arrière associé ont été libérés de Schiaparelli avant la phase finale, au cours de laquelle ses neuf propulseurs auraient dû le ralentir jusqu'à ce qu'il s'immobilise juste au-dessus de la surface. L'autre nouveauté est une tache sombre et floue d'environ 15 x 40 mètres et à environ 1 km au nord du parachute. Ceci est interprété comme résultant de l'impact du module Schiaparelli lui-même suite à une chute libre beaucoup plus longue que prévu, après l'arrêt prématuré des propulseurs. L'ellipse d'atterrissage est de 100 km x 15 km, et est centré sur 2 degrés de latitude sud et 353 degrés de longitude est, dans la région de Meridiani Planum sur Mars, près de l'équateur de la planète. L'image mesure environ 100 km; le nord est en haut. La tache sombre sur l'image, associé au module Schiaparelli, est situé à environ 5,4 km à l'ouest du centre de l'ellipse d'atterrissage. Crédit :Image principale :NASA/JPL-Caltech/MSSS, Université de l'État d'Arizona; encarts :NASA/JPL-Caltech/MSSS
Un long arc sombre supplémentaire est visible en haut à droite de la zone sombre mais est actuellement inexpliqué. Elle peut également être liée à l'impact et à une éventuelle explosion.
Finalement, il y a quelques points blancs sur l'image près du site d'impact, trop petit pour être correctement résolu dans cette image. Ceux-ci peuvent être liés ou non à l'impact – ils peuvent simplement être du « bruit ». Une imagerie plus poussée peut aider à identifier leur origine.
À environ 1,4 km au sud de Schiaparelli, une caractéristique blanche vue dans l'image de contexte de la semaine dernière est maintenant révélée plus en détail. Il est confirmé qu'il s'agit du parachute de 12 m de diamètre utilisé lors de la deuxième étape de la descente de Schiaparelli, après l'entrée initiale du bouclier thermique dans l'atmosphère. Toujours attaché à lui, comme prévu, est le pare-chaleur arrière, maintenant clairement vu.
Le parachute et le bouclier thermique arrière ont été éjectés de Schiaparelli plus tôt que prévu. On pense que Schiaparelli n'a déclenché ses propulseurs que quelques secondes avant de tomber au sol d'une altitude de 2 à 4 km et d'atteindre la surface à plus de 300 km/h.
En plus du site d'impact de Schiaparelli et du parachute, une troisième caractéristique a été confirmée en tant que bouclier thermique avant, qui a été éjecté environ quatre minutes après le début de la descente de six minutes, comme prévu.
Les équipes ExoMars et MRO ont identifié une tache sombre sur l'image de la semaine dernière à environ 1,4 km à l'est du site d'impact et cela semblait être un emplacement plausible pour le bouclier thermique avant compte tenu du moment et de la direction du déplacement après l'entrée du module.
L'aspect marbré brillant et sombre de cette caractéristique est interprété comme le reflet de l'isolation thermique multicouche qui recouvre l'intérieur du pare-chaleur avant. Une imagerie supplémentaire sous différents angles devrait être en mesure de confirmer cette interprétation.
Les éléments sombres autour de l'écran thermique avant sont probablement dus à la poussière de surface perturbée lors de l'impact.
Une imagerie supplémentaire par MRO est prévue dans les semaines à venir. Sur la base des données actuelles et des observations faites après le 19 octobre, cela inclura des images prises dans différentes conditions de visualisation et d'éclairage, qui à son tour utilisera des ombres pour aider à déterminer les hauteurs locales des entités et donc une analyse plus concluante de ce que sont les entités.
Une paire d'images avant-après prises par la Context Camera (CTX) sur Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA les 29 mai 2016 et 20 octobre 2016 montre deux nouvelles fonctionnalités apparaissant suite à l'arrivée du module d'atterrisseur de test Schiaparelli le 19 octobre. L'une des caractéristiques est lumineuse et peut être associée au parachute de 12 m de diamètre utilisé dans la deuxième étape de la descente de Schiaparelli, après l'entrée initiale de l'écran thermique. Le parachute et le bouclier arrière associé ont été libérés de Schiaparelli avant la phase finale, au cours de laquelle ses neuf propulseurs auraient dû le ralentir jusqu'à ce qu'il s'immobilise juste au-dessus de la surface. L'autre nouveauté est une tache sombre et floue d'environ 15 x 40 mètres et à environ 1 km au nord du parachute. Ceci est interprété comme résultant de l'impact du module Schiaparelli lui-même suite à une chute libre beaucoup plus longue que prévu, après l'arrêt prématuré des propulseurs. L'image principale couvre une zone d'environ 4 kilomètres de large, à environ 2 degrés de latitude sud, 354 degrés de longitude est, dans la région Meridiani Planum de Mars. Les barres d'échelle sont en mètres. Le nord est en haut. Crédit :NASA/JPL-Caltech/MSSS
Une enquête complète est actuellement en cours impliquant l'ESA et l'industrie pour identifier la cause des problèmes rencontrés par Schiaparelli dans sa phase finale. L'enquête a commencé dès que la télémétrie détaillée transmise par Schiaparelli lors de sa descente avait été relayée vers la Terre par le Trace Gas Orbiter.
L'ensemble complet de la télémétrie doit être traité, corrélées et analysées en détail pour fournir une image concluante de la descente de Schiaparelli et les causes de l'anomalie.
Jusqu'à ce que cette analyse complète soit terminée, il existe un risque d'aboutir à des conclusions trop simples, voire erronées. Par exemple, l'équipe a d'abord été surprise de voir un « écart » plus long que prévu de deux minutes dans la télémétrie pendant le pic de chauffage du module lors de son entrée dans l'atmosphère :cela ne devait durer qu'une minute. Cependant, un traitement ultérieur a depuis permis à l'équipe de récupérer la moitié des données « manquantes », éliminer tout problème avec cette partie de la séquence.
Les dernières étapes de la séquence de descente, du largage du bouclier arrière et du parachute, à l'activation et à l'arrêt anticipé des propulseurs, sont encore à l'étude en détail. Un rapport sur les conclusions de l'équipe d'enquête est attendu au plus tard à la mi-novembre 2016.
La même télémétrie est également une sortie extrêmement précieuse de l'entrée Schiaparelli, démonstration de descente et d'atterrissage, comme c'était l'objectif principal de cet élément de la mission ExoMars 2016. Des mesures ont été effectuées sur les boucliers avant et arrière lors de l'entrée, la première fois que de telles données ont été acquises à partir du bouclier thermique arrière d'un véhicule entrant dans l'atmosphère martienne.
L'équipe peut également pointer des succès dans le ciblage du module à sa séparation de l'orbiteur, la phase d'entrée atmosphérique hypersonique, et le déploiement du parachute à des vitesses supersoniques, et le ralentissement subséquent du module.
Ces données et d'autres seront d'une valeur inestimable pour les futures missions d'atterrisseur, y compris le rover et la plate-forme de surface conjoints européo-russe ExoMars 2020.
Finalement, l'orbiteur fonctionne bien et est prêt à effectuer sa première série de mesures le 20 novembre pour calibrer ses instruments scientifiques.
