L’Agence spatiale européenne persiste et signe : ExoMars 2020 met le cap sur le site martien déjà sélectionné en 2015 et défendu par l’équipe lyonnaise.

Avec l’exploration spatiale, pas besoin d’enfiler une combinaison d’astronaute pour vivre des sensations fortes : les équipes de chercheur.es au sol ont elles aussi intérêt à avoir les nerfs bien accrochés.

On imagine l’ascenseur émotionnel dans lequel la géologue Cathy Quantin-Nataf, spécialiste de la surface des planètes et chercheure-enseignante à l’Université Claude Benard Lyon 1, a dû passer les derniers mois avec son équipe : « leur » site martien, Oxia Planum, a été finalement choisi par l’Agence spatiale européenne comme site d’exploration de la prochaine mission ExoMars pour la… deuxième fois.

ExoMars : (toujours) à la recherche de vie sur Mars

Bien qu’on ait régulièrement l’impression d’entendre que de l’eau/de la vie vient d’être découverte sur Mars, la présence de vie passée ou présente sur la Planète Rouge reste une hypothèse.

La mission ExoMars, la plus ambitieuse scientifiquement et financièrement jamais portée par l’Agence spatiale européenne, a notamment pour objectif de rassembler des indices biologiques permettant de consolider, et pourquoi pas valider, cette hypothèse.

Elle se concentre donc sur la recherche d’argiles: l’argile est ce qu’on appelle un “minéral hydraté“, c’est-à-dire une roche qui contient de l’eau.

Mission 2016 reportée à 2020

Un rover (robot roulant) sera envoyé à la recherche de traces de vie. Concrètement, il doit extraire du sol martien des carottes (échantillons d’un centimètre de diamètre et de trois centimètre de long) et les analyser grâce à un mini-laboratoire embarqué.

Un appel à proposition a été lancé en 2013 par l’Agence spatiale européenne pour choisir le site sur lequel le rover allait se poser. La plaine d’Oxia Planum a été choisi au terme d’une longue et intense compétition internationale, devant 3 autres sites également prometteurs.

Mais en 2016, coup de théâtre : la mission est reportée pour des raisons financières. Dans la foulée, l’Agence spatiale européenne décide de remettre les sites en compétition.

Pour les équipes, l’enjeu est énorme : outre le temps déjà passé, il y a la promesse d’une éventuelle participation à la mission d’exploration, et l’accès garanti aux données récoltées par le rover. Un immense terrain de jeu qui fait briller les yeux de tous les chercheurs du monde.

Cathy Quantin-Nataf et son équipe se remettent donc au travail pour approfondir leur connaissance du site et rassembler de nouveaux arguments pour le défendre.

Cahier des charges spatial

Le cahier des charges pour le site d’ExoMars était évidemment très précis.

Parmi les principaux critères d’ingénierie :

• un site plat sur un rayon d’au moins 100 kilomètres,
• présentant des points d’intérêt nombreux car le rover ne peut se déplacer que de deux kilomètres,
• à basse altitude pour assurer le freinage du rover avant son atterrissage
• proche de l’équateur, où les températures sont plus clémentes, pour que les appareils puissent fonctionner (la température moyenne sur Mars est de – 70°).

Oxia Planum a été choisi car :

• il remplit tous les critères d’ingénierie,
• l’ellipse de 100 kilomètres de rayon est couverte de dépôts argileux remontant à 4 milliards d’années.

Le rover a donc 80% de chancede trouver des argiles dès son arrivée.

Cerise sur le gâteau, Oxia Planum est balayée par les vents : grâce à l’érosion constante, de très vieux dépôts se retrouvent en surface et sont exploitables, alors qu’on considérait jusqu’à présent que le premier mètre de sol martien est stérile à cause de l’oxydation.

• on observe la trace d’un ancien delta, dépôt sédimentaire qui se trouvait sous l’eau il y a 3,5 milliards d’années.

Une grande partie du site a donc peut-être été immergée sous une mer, hypothèse renforcée par la présence de dépôts qui pourraient correspondre à des dépôts palustres ou marins.

Et de deux pour les chercheurs lyonnais

Si la proposition lyonnaise l’a une fois de plus emporté, c’est parce que les chercheurs l’ont enrichie de nouvelles données et de propositions de scénarios d’exploration, pour maximiser les chances de revenir avec des données exploitables.

Si tout va bien, la prochaine mission du Rover décollera en juillet ou août 2020 (la date sera affinée ultérieurement). L’arrivée sur la Planète Rouge est prévue en mars 2021. Cathy Quantin-Nataf et son équipe ne sont pas au bout de leurs émotions.

Pour aller plus loin

• Explorez le portail de Surfaces Planétaires, qui permet le traitement et la diffusion massive de données orbitales martiennes. Les chercheurs l’ont utilisé pour caractériser le site en détail.

Illustration: La plaine martienne Oxia Planum – Carte topographique MOLA et ellipses d’incertitude d’atterrissage du début et de la fin de la fenêtre de tir.