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Météo extraterrestre

En mesurant le temps qu'il fait dans l'arctique martien, des scientifiques canadiens explorent la possibilité de vie sur Mars
23 mai 2008
llustration du module d'atterrissage Phoenix
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llustration du module d'atterrissage Phoenix
NASA Jet Propulsion Laboratory, Université de l'Arizona

La probabilité de précipitations aujourd’hui est nulle. La température oscillera entre moins 40 et moins 70 degrés Celsius. De petits cristaux de glace se formeront en début de matinée, mais seront plus tard emportés par le vent. La poussière envahira le ciel dans l’après-midi et masquera en grande partie la lumière du soleil, mais se dissipera dans la soirée.

De quelle région du monde parle-t-on ainsi? Aucune, à vrai dire. Il s’agit plutôt des prévisions auxquelles s’attendent l’Agence spatiale canadienne (ASC) et d’autres scientifiques du Canada une fois que leurs instruments météorologiques atterriront dans la région arctique de la planète Mars ce mois-ci, une première pour notre pays.

La présence d’eau ayant été établie par les orbiteurs précédents, la mission Phoenix Mars Lander de la NASA vise à démontrer, grâce à ces instruments, l’existence de sources d’eau.

Pourquoi cet engouement? D’abord parce que l’eau est essentielle à toute mission future avec équipage, mais aussi parce qu’elle pourrait signifier l’existence d’une forme de vie sur Mars. Le fait qu’on ait déjà constaté des traces de vie microbienne dans des milieux extrêmes pourvus d’à peine quelques gouttes d’eau, porte à croire que là où il y a de l’eau, il y a de la vie.

Pendant que le Lander sondera le sous-sol martien, le contingent canadien explorera le ciel. Le principal instrument météorologique de l’ASC est un LIDAR : un radar qui utilise un faisceau laser plutôt que le son.

« Le Canada s’est forgé une très solide réputation dans ses travaux précurseurs avec le LIDAR, une technologie aux applications nombreuses. »

D’après le professeur Jim Whiteway de l'Université York (Toronto), qui est chargé de l'équipe météorologique canadienne, la mesure de la poussière atmosphérique est cruciale pour comprendre la météo martienne et déterminer si l’eau – et donc la vie – peuvent y exister. Le LIDAR servira aussi à détecter d’éventuels nuages dans l’arctique martien. Comme la poussière, la formation des nuages est un élément clé qu’il faut arriver à mieux comprendre pour déterminer si l’eau existe sur la surface de la planète sous forme liquide plutôt que solide, et si oui, pendant combien de temps.

« Nous élaborons des modèles climatiques sans connaître la quantité de poussière sur Mars, à quelle hauteur elle peut s’élever, et si elle se pose la nuit. La température dépend de la luminosité, et peut donc chuter d’une quarantaine de degrés selon la quantité de poussière. Plus il y fait froid, plus il est probable qu’on y trouve de la glace plutôt que de l’eau. »

M. Whiteway précise qu’il s’est déjà servi du LIDAR pour déterminer l’incidence de conditions poussiéreuses sur la météo dans le grand intérieur australien. Il a aussi mesuré la quantité de glace et de neige atmosphériques dans l’Arctique canadien : « On y trouve des brouillards glacés et du poudrin de glace, avec des cristaux de glace qui tombent du ciel malgré l’absence de nuages. Nous pensons et espérons obtenir des résultats semblables sur Mars. »

Recueillir des données sur la météo et l’eau ne sera pas une mince tâche, mais le grand défi, évidemment, sera de déposer cet appareillage sur Mars. La NASA et l’ASC sont convaincues du succès de la mission Phoenix, rassurées par le fait que l’entreprise MacDonald, Dettwiler and Associates Ltd. (MDA) Space Missions – celle qui a réalisé le Canadarm – a construit et testé les instruments météorologiques.

« Pour les systèmes spatiaux, nous effectuons deux principaux tests, précise Michael Daly, ingénieur spatiologue chez MDA, responsable de la mission Phoenix. D’abord nous faisons subir à l’outil de fortes secousses semblables au spectre de vibration du véhicule de lancement (essai de trépidation). Ensuite nous effectuons des essais thermiques. Dans ce cas-ci il s’agissait d’une procédure nouvelle pour nous, c’est-à-dire des tests sous vide, dans une atmosphère de dioxyde de carbone de un pour cent, semblable aux conditions de la surface de Mars. »

Les tests du LIDAR n’ont pas été plus faciles. L’équipe de Jim Whiteway a dû créer un environnement où la pression était 100 fois inférieure à celle de la Terre et la température à moins 70 degrés Celsius. Elle a ensuite fait réfléchir les faisceaux du LIDAR dans un miroir pour qu’ils puissent atteindre l’atmosphère par une fenêtre. « C’est l’une des choses les plus difficiles que j’ai jamais eu à faire », affirme Jim.

Fortes de l’expérience acquise lors de la préparation de la mission Phoenix, la MDA et l’ASC vont s’associer à nouveau dans la fabrication d’un robot géologue destiné au rover du projet Mars Science Laboratory de la NASA, prévu pour 2009. « Le Canada s’est forgé une très solide réputation dans ses travaux précurseurs avec le LIDAR, une technologie aux applications nombreuses, souligne Victoria Hipkin, scientifique du Programme d’exploration planétaire de l’ASC. Cet outil, le premier laser terrestre utilisé sur une autre planète, sert maintenant à détecter la présence de nuages sur Mars. C’est devenu une spécialité canadienne. »

Les spatiologues du monde entier auront les yeux rivés sur le Phoenix lorsqu’il atteindra la planète rouge le 25 mai prochain. Après quelques jours, les instruments météorologiques se mettront en marche pour les trois mois que durera la mission. Avec un peu de chance, la météo prévoira un temps humide!