Appelé Mars Science Helicopter (MSH), il servirait non seulement de reconnaissance aérienne pour un futur rover, mais, plus important encore, il pourrait également transporter jusqu'à 5 kg (11 lb) d'instruments scientifiques en l'air dans la fine atmosphère martienne et atterrir. sur un terrain qu'un rover ne peut pas atteindre.

Un nouvel article présenté lors de la conférence sur les sciences lunaires et planétaires de mars 2024 décrit le travail géologique qu'un tel hélicoptère pourrait accomplir.

L'article intitulé "Démêler l'origine et la pétrologie de la croûte martienne avec un hélicoptère" note qu'il existe plusieurs questions en suspens sur la composition et l'histoire de la surface de Mars, en particulier avec les découvertes récentes de dichotomies inattendues dans la composition des roches basaltiques. Dans les observations des rovers martiens et des engins spatiaux orbitaux, certaines régions semblent avoir été influencées par l'eau, tandis que d'autres ne le sont pas.

"Jusqu'à la dernière décennie, nous pensions que les roches magmatiques n'étaient que basaltiques sur Mars", a déclaré Valérie Payré de l'Université de l'Iowa, auteur principal de l'article. "Mais avec des mesures récentes de rover et d'orbites, nous avons observé qu'il existe une grande diversité de roches magmatiques similaires à celles que nous voyons sur Terre."

Payré a expliqué par e-mail qu'il existe sur Mars des roches avec des concentrations élevées de silice appelées roches felsiques (feldspath et silicate) qui sont riches en éléments et qu'on ne s'attendait pas à trouver sur la surface martienne.

"Nous les avons mesurés avec le rover Curiosity et avons quelques indications sur l'endroit où il pourrait y en avoir d'autres en utilisant des mesures orbitales", a déclaré Payré. "Cependant, les images rapprochées (à l'échelle millimétrique) et les analyses de composition manquent dans l'ensemble de données orbitales pour savoir si ces roches felsiques sont répandues sur Mars ou seulement à quelques endroits. Ceci est pourtant très important pour comprendre ce qu'est la croûte de Mars. constitué et s'il est similaire à la croûte terrestre, ce qui a des implications sur la formation de la planète et même sur le climat passé. "

Payré et son équipe estiment qu'un hélicoptère serait parfait pour explorer des endroits qu'un rover ne pourrait jamais traverser, comme des terrains trop élevés en altitude, car y atterrir nécessiterait trop de carburant.

Les instruments qu'ils proposent comprennent un spectromètre miniaturisé visible et proche infrarouge (VNIR) pour la cartographie minéralogique à petite échelle et un petit spectromètre à claquage induit par laser (LIBS) avec un micro-imageur, un instrument similaire à l'instrument laser ChemCam sur le Curiosity et Rovers de persévérance. Dans leur article, l'équipe écrit qu'un hélicoptère équipé de ces instruments pourrait parcourir des kilomètres pour détecter des terrains felsiques prometteurs et mesurer leur composition à l'échelle du micron.

"Nous pourrions survoler ces possibles terrains felsiques et observer leurs minéraux à l'aide d'un spectromètre visible/proche infrarouge, atterrir sur des lieux d'intérêt, prendre des images rapprochées et mesurer la composition de ces roches avec le LIBS", a déclaré Payré. "Nous pourrions enfin savoir ce qu'est la croûte de Mars et mieux comprendre comment elle s'est formée."

Il pourrait également y avoir à bord un magnétomètre, qui mesurerait les anomalies du champ magnétique, afin de mieux comprendre le fonctionnement du champ magnétique de Mars, ce qui est encore incertain. Mars ne possède pas actuellement de champ magnétique global, mais en a eu un au début de sa vie.

"Une telle charge utile nous permettrait enfin de mieux comprendre le climat passé sur Mars en mesurant la composition et les minéraux des roches sédimentaires de différents âges", a déclaré Payré à Universe Today.

Un document de conception conceptuelle publié en 2020 proposait un hexacoptère martien d'une masse d'environ 31 kg (70 lb) et d'un diamètre total d'un peu plus de 4 mètres (13 pieds). Chaque ensemble de rotors aurait des pales d'environ 0,64 mètre (2 pieds) de long. L'hélicoptère serait alimenté par une cellule solaire rechargeable. Cela alimenterait non seulement les rotors, mais aussi les instruments scientifiques souhaités.

Cet hélicoptère pouvait se déplacer à une vitesse allant jusqu'à 30 mètres par seconde (60 mph), mais pouvait également survoler un endroit pendant cinq minutes. Les ingénieurs du centre de recherche Ames, du Jet Propulsion Lab et de l'Université du Maryland ont écrit que le MSH pouvait voler avec une autonomie allant jusqu'à 10 km (6,2 miles) par vol. Avec cette vitesse et cette portée, MSH pourrait potentiellement couvrir autant de terrain en quelques jours que des rovers comme Perseverance et Curiosity l'ont parcouru en des années.

"Le fait qu'un hélicoptère puisse voler faciliterait la mission pour visiter des endroits qui seraient inaccessibles pour un rover, et nous pourrions accéder à des endroits que nous n'avions jamais imaginés auparavant", a déclaré Payré.

Payré et son équipe ont proposé plusieurs sites d'atterrissage, dont Gale Crater Gale Crater où des roches felsiques évoluées ont été trouvées par le Curiosity Rover; le canyon massif de Valles Marineris, où les observations orbitales ont révélé une croûte profonde avec des roches feldspathiques; et le bassin Hellas, cratère d'impact de 2 300 km connu pour contenir des couches de feldspath.