Chroniques martiennes

Le cratère Endurance : la seconde vie d'Opportunity

Dimanche 9 mai 2004
Le cratère Endurance (crédit photo : NASA/JPL/Cornell)
Après un parcours d'environ six semaines sur les plaines couleur de suie de Terra Meridiani, le rover Opportunity a enfin atteint le pourtour du cratère Endurance, une cuvette de 130 mètres de diamètre et de 20 mètres de profondeur creusée par l'impact d'un astéroïde ou une comète. Un clin d'oeil sur le magnifique panorama couleur obtenu par le robot américain suffit à comprendre pourquoi Endurance est l'endroit le plus excitant jamais exploré à la surface de Mars.

La vie d'une planète est inscrite dans ses roches, et quelle que soit l'astre qu'ils explorent, les géologues recherchent avec avidité les secteurs ou des strates rocheuses sont exposées à l'air libre. Dans ces mille-feuilles de pierre, les géologues peuvent remonter le temps et tourner les pages du grand livre de l'histoire géologique d'une planète. Sauf exception, plus un affleurement est épais, plus il représente une tranche de temps importante (la sédimentation peut cependant varier d'un endroit à l'autre, et une tranche de roches de plusieurs dizaines de mètres d'épaisseur peut englober 10 millions d'années dans un secteur, alors que quelques kilomètres plus loin, le même intervalle de temps n'aura été préservé que par deux ou trois millimètres de sédiments). Le décryptage temporel des affleurements sédimentaires est en général très simple : les sédiments s'accumulant les uns au-dessus des autres, les couches supérieures sont généralement les plus jeunes, alors que les couches inférieures sont généralement les plus vieilles (à moins que les strates rocheuses n'aient été retournées par un événement tectonique). La lecture s'effectue donc du haut vers le bas, et plus vous descendez dans l'affleurement, plus vous descendez dans le temps ...

En étudiant l'affleurement qui ceinturait le cratère Eagle, et dont la hauteur maximale n'était que de 40 centimètres, les planétologues de la NASA ont découvert les traces d'une ancienne mer salée qui baignait jadis les terres de Terra Meridiani. L'épaisseur des roches exposées n'était cependant pas suffisante pour que les géologues puissent déterminer dans quel environnement cette mer s'était mise en place. Les strates rocheuses d'Eagle ne constituaient tout au plus que quelques pages du grand livre de l'histoire géologique martienne. En comparaison, avec une hauteur de 5 à 10 mètres, les falaises rocheuses d'Endurance représentent peut-être un chapitre entier ...

En découpant à l'emporte pièce une partie de la croûte martienne, l'impact qui a creusé Endurance va donc peut-être permettre aux planétologues de répondre à quelques-unes des questions fondamentales qui se sont posées dès la découverte des restes salés de l'étendue d'eau de Terra Meridiani. Quelle était la profondeur de cette mer disparue ? Sur quels types de roches les eaux se sont-elles avancées pour la première fois ? Quand a-t-elle existé et surtout, pendant combien de temps ses vagues sont-elles venues lécher les plages martiennes ? Certes, certaines couches rocheuses semblent hors de portée du rover, et ces dernières ne pourront être examinées qu'à distance par le biais de la caméra panoramique et du spectromètre infrarouge Mini-TES. Seules les strates situées au sommet de pentes faiblement inclinées, et qui ne seront peut-être pas les plus intéressantes, pourront être étudiés directement par les instruments du bras robotique (caméra microscopique, spectromètre APXS et Mössbauer). Cependant, malgré ces limitations inhérentes aux capacités technologiques du rover, le potentiel scientifique du cratère semble proprement stupéfiant.

Aussi tentant soit-il pour les géologues, Endurance est cependant un véritable piège pour Opportunity. Les lentilles électroniques du rover ne possédant pas le même écartement que les yeux humains, il peut parfois être délicat de juger la hauteur ou la profondeur d'un relief donné sur les images renvoyées à la Terre. Un photo-montage, ou l'image du rover a été ajoutée numériquement au panorama obtenu par Opportunity, permet cependant de remettre les pendules à l'heure. Endurance est un trou d'une taille respectable, qui, à la moindre maladresse des conducteurs du rover, pourrait ne faire qu'une bouchée de ce dernier.

Avec ses pentes poussiéreuses et ses falaises rocheuses hautes de plusieurs mètres, Endurance est bel et bien un endroit traître pour Opportunity. Le rover pourrait se retourner après une glissage incontrôlée sur un sol poussiéreux, faire un plongeon mortel au fond du cratère, voire même se retrouver pris sous un éboulement une fois au fond, si un affleurement venait à se déliter. Alors qu'Opportunity avait pu rouler en toute impunité au fond du petit cratère Eagle, les déplacements du rover font devoir être planifié avec une grande attention, sous peine de voir l'engin de 180 kg disparaître définitivement au fond du trou.

Dans un premier temps, le rover va donc se contenter de circuler tout autour du cratère, pour le cartographier dans sa totalité et permettre aux ingénieurs de déterminer les points d'entrée et de sortie possibles. D'un point de vue théorique, le rover ne peut pas franchir des pentes de plus de 35° d'inclinaison, et par mesure de prudence, ses déplacements ont pour l'instant été limités à des pentes de 20°. Même la sortie du cratère Eagle avait été problématique, et le rover avait patiné sur une pente de 17°, ce qui l'avait finalement obligé à reculer pour emprunter une autre route mieux adaptée. Le sol martien, recouvert d'une poussière aussi fine que du talc, ne facilite effectivement pas la progression du robot, dont les roues montrent une certaine tendance à l'embourbement. Si, d'après les premiers relevés topographiques, la descente au fond d'Endurance ne devrait pas poser de problèmes particuliers aux ingénieurs, il n'en est pas de même de la remontée. Le risque que le rover ne puisse s'extirper du cratère une fois son étude terminée n'est pas nul, et Endurance pourrait bien devenir le tombeau d'Opportunity.

L'hésitation des responsables de la mission à s'engouffrer au fond de la cuvette est donc tout à fait légitime, d'autant que les investigations sur la plaine de Terra Meridiani sont loin d'avoir été menées à leur terme. Les scientifiques aimeraient bien revisiter le petit cratère Fram, tandis que les ingénieurs rêvent de pouvoir approcher le bouclier thermique de la sonde, largué durant la descente vers la surface martienne, et qui s'est enfoncé dans le sol martien (en creusant sans doute un petit cratère d'impact artificiel) à deux cents mètres environ de la position actuelle du rover. Les géologues ne pourront cependant certainement pas résister à l'appel des magnifiques affleurements rocheux qui percent les flancs du cratère Endurance, et Opportunity s'aventurera certainement à l'intérieur du cratère, même s'il est possible qu'il ne puisse jamais en sortir.

A côté de son intérêt scientifique et de sa beauté minérale, proprement étourdissante, le cratère Endurance est surtout la promesse de semaines passionnantes. Que vont donc bien pouvoir découvrir les scientifiques lors du "tour d'horizon" qu'Opportunity est déjà en train de réaliser sur Mars. Le rover effectuera t-il un détour pour étudier le bouclier derrière lequel il s'est réfugié durant la traversée de l'atmosphère avant de descendre dans le cratère ? Quelles strates pourra-t-il passer à la loupe ? Arrivera-t-il à remonter et si oui, ses systèmes de bord seront-ils encore suffisamment en condition pour qu'il puisse continuer à rouler sur le désert de sable noir de Terra Meridiani ? Quelle que soit les réponses à ces interrogations, une chose est certaine : la mission du rover américain vient de connaître une seconde vie ...

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