Mars est sur le point de recevoir un nouveau flux de bulletins météorologiques, une fois que le rover Perseverance de la NASA a atterri le 18 février, 2021. Alors qu'il parcourt le cratère de Jezero à la recherche de signes d'une ancienne vie microbienne, Persévérance collectera les premiers échantillons planétaires pour un retour sur Terre par une future mission. Mais le rover fournira également des données atmosphériques clés qui permettront aux futurs astronautes de la planète rouge de survivre dans un monde sans oxygène respirable, températures glaciales, tempêtes de poussière à l'échelle de la planète, et le rayonnement intense du soleil.

L'instrument à l'origine des données météorologiques s'appelle MEDA, abréviation de Mars Environmental Dynamics Analyzer. Une partie de son objectif est de rassembler les bases :température, vitesse et direction du vent, pression, et l'humidité relative. Les modèles de température sur le site d'atterrissage de Perseverance vont d'une moyenne de moins 126 degrés Fahrenheit (moins 88 degrés Celsius) la nuit à environ moins 9 degrés Fahrenheit (moins 23 degrés Celsius) l'après-midi.

Avec des instruments météorologiques à bord du rover Curiosity de la NASA et de l'atterrisseur InSight, les trois engins spatiaux créeront "le premier réseau météorologique sur une autre planète, " a déclaré José Antonio Rodriguez-Manfredi, Chercheur principal MEDA avec le Centro de Astrobiología (CAB) à l'Instituto Nacional de Tecnica Aeroespacial à Madrid, Espagne.

Mais une différence essentielle entre MEDA et ses prédécesseurs est qu'il mesurera également le montant, forme, et la taille des particules de poussière dans l'atmosphère martienne. La poussière est une considération importante pour toute mission de surface sur Mars. Il s'empare de tout, y compris les engins spatiaux et tous les panneaux solaires dont ils pourraient disposer. Il entraîne également des processus chimiques à la fois en surface et dans l'atmosphère, et il affecte la température et le temps. L'équipe Persévérance souhaite en savoir plus sur ces interactions; cela aidera également l'équipe à planifier les opérations de l'hélicoptère Ingenuity Mars.

« Comprendre la poussière martienne est très important pour cette mission, " a déclaré Rodriguez-Manfredi. " Ces fins grains de poussière se soulèvent de la surface et recouvrent la planète entière. Nous ne savons pas comment les vents martiens et les changements de température peuvent provoquer ces tempêtes de poussière mondiales, mais ce sera une information importante pour les futures missions."

Alors que ces tempêtes ne soufflent pas avec la force que vous voyez dans les films (l'atmosphère de Mars est trop mince pour cela), ils peuvent créer une épaisse couche de poussière. Une tempête de poussière mondiale à l'été 2018 a mis fin à la mission du rover le plus aguerri de la NASA, l'Opportunité à énergie solaire, après près de 15 ans d'exploitation.

Même les jours calmes, la poussière sur Mars est envahissante et envahissante.

MEDA pourra mesurer les détails du cycle diurne des poussières :« On sait que l'atmosphère remue essentiellement les poussières à midi. Puis la nuit, quand les températures baissent, l'atmosphère se stabilise et il y a moins de poussière, " dit Manuel de la Torre Juarez, Chercheur principal adjoint de MEDA au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud. "Nous voulons en savoir plus car à mesure que nos missions vers Mars s'agrandissent, les considérations relatives à la poussière pourraient également devenir plus pertinentes. »

Les astronautes d'Apollo ont trouvé que la poussière lunaire était une nuisance générale, entrer dans les anneaux de casque, s'en tenir aux combinaisons spatiales, et affectant les systèmes de refroidissement des combinaisons spatiales. Les missions Apollo sur la Lune n'ont duré que quelques jours. Les missions humaines vers Mars seront probablement beaucoup plus longues, Ainsi, les nouvelles données sur les cycles de poussière quotidiens profiteront aux planificateurs de missions ainsi qu'aux concepteurs d'engins spatiaux et de combinaisons spatiales.

Froid et nuageux avec beaucoup de rayonnement

La poussière en suspension dans l'air est même prise en compte dans la quantité de rayonnement solaire bombardant la surface martienne. Sur Terre, notre ambiance, avec le champ magnétique de notre planète, nous protège des radiations. Mais il n'y a pas de champ magnétique global sur Mars, et son atmosphère ne représente que 1% de la densité de la Terre. Donc mesurer la poussière et le rayonnement vont de pair, en particulier pour la conception de combinaisons spatiales.

"Le rayonnement est probablement la condition la plus extrême pour les astronautes, " a déclaré Rodriguez-Manfredi. " Les combinaisons protégeant les astronautes de ce rayonnement seront cruciales. "

À cette fin, La SkyCam de MEDA photographiera et réalisera des vidéos du ciel et des nuages ​​tout en surveillant la luminosité du ciel dans une variété de longueurs d'onde pour nous aider à mieux comprendre l'environnement radiatif sur Mars.

« Nous aurons notre propre caméra pour surveiller ces nuages ​​​​et l'opacité – et la quantité de poussière ou d'autres aérosols dans l'atmosphère qui peuvent modifier l'intensité du rayonnement solaire, " a déclaré Rodriguez-Manfredi. "Nous serons en mesure de voir comment la quantité de poussière dans l'atmosphère change sur une base horaire."

L'information profitera également à la recherche de la vie passée de Persévérance. Comme sur Terre, si la vie a jamais existé sur Mars, il était probablement basé sur des molécules organiques. Le rayonnement solaire peut altérer les traces de cette vie passée dans les roches, et les données de MEDA aideront les scientifiques à comprendre ces changements.

Purifier l'air

Les données de MEDA aideront un autre instrument sur la persévérance :l'expérience d'utilisation des ressources in situ de l'oxygène de Mars (MOXIE). MOXIE fera la démonstration d'une technologie que les futurs explorateurs pourraient utiliser pour produire de l'oxygène pouvant être utilisé pour le propulseur de fusée et pour la respiration. Pour que les appareils comme MOXIE réussissent, les planificateurs de mission auront besoin de plus d'informations sur ce qu'ils affrontent. « Est-ce qu'ils ont une atmosphère propre ? » dit de la Torre Juárez. "Est-ce qu'ils ont une atmosphère poussiéreuse ? Cette poussière va-t-elle finir par remplir essentiellement les filtres à air ou non ? Ils peuvent identifier les moments de la journée où il est préférable d'exécuter MOXIE, par rapport aux moments où il vaut mieux ne pas l'exécuter."

Pour prendre ses mesures, MEDA se réveillera toutes les heures, jour et nuit, si Persévérance vagabonde ou fait la sieste. Cela créera un flux d'informations presque constant pour aider à combler les lacunes dans nos connaissances sur l'atmosphère martienne.

En savoir plus sur la mission

Un objectif scientifique clé de la mission de Persévérance sur Mars est l'astrobiologie, y compris la recherche de signes d'une vie microbienne ancienne. Le rover caractérisera la géologie et le climat passé de la planète, ouvrir la voie à l'exploration humaine de la planète rouge, et soyez la première mission à collecter et à mettre en cache la roche et le régolithe martiens (roche brisée et poussière).

Missions ultérieures, actuellement à l'étude par la NASA en coopération avec l'Agence spatiale européenne, enverrait un vaisseau spatial sur Mars pour collecter ces échantillons cachés à la surface et les renvoyer sur Terre pour une analyse approfondie.

La mission Mars 2020 fait partie d'un programme plus vaste qui comprend des missions sur la lune comme moyen de se préparer à l'exploration humaine de la planète rouge. Chargé de ramener les astronautes sur la Lune d'ici 2024, La NASA établira une présence humaine soutenue sur et autour de la lune d'ici 2028 grâce aux plans d'exploration lunaire Artemis de la NASA.