100 000 orbites plus tard : l'odyssée de la NASA sur Mars capture un énorme volcan dans une nouvelle vue à couper le souffle

L'orbiteur de 23 ans prend des images qui offrent des vues panoramiques de la planète rouge similaires à celles des astronautes à bord de l'ISS. Station spatiale internationale voir sur Terre.

NASA2001 Mars L'orbiteur Odyssey fête ses 100 000 orbites autour de Mars, fournissant des données précieuses et des images époustouflantes comme la récente vue d'Olympus Mons à l'horizon. La mission, gérée par le Jet Propulsion Laboratory de la NASA, utilise des techniques innovantes pour capturer des perspectives uniques de la surface et de l'atmosphère martiennes, contribuant ainsi à la compréhension scientifique et aux explorations futures.

Célébration d'une étape importante : 100 000 orbites martiennes

Le robot martien le plus ancien de la NASA a récemment franchi une nouvelle étape. Le 30 juin, il a réalisé 100 000 voyages autour de la planète rouge depuis son lancement il y a 23 ans. Pendant ce temps, l'orbiteur 2001 Mars Odyssey a cartographié les minéraux et la glace sur la surface martienne, identifié les sites d'atterrissage pour les futures missions et relayé vers la Terre les données des rovers et des atterrisseurs de la NASA.

Des scientifiques ont récemment utilisé la caméra de l'orbiteur pour prendre une nouvelle image époustouflante d'Olympus Mons, le plus haut volcan du système solaire. Cette image fait partie d'un effort continu de l'équipe Odyssey pour fournir des vues à haute altitude de l'horizon de la planète. (La première de ces vues a été publiée fin 2023.) Semblable à la perspective des astronautes terrestres à bord de la Station spatiale internationale (ISS), cette vue permet aux scientifiques d'en apprendre davantage sur les nuages ​​et la poussière en suspension dans l'air de Mars.

La mosaïque numérique de l'Olympus Mons, le plus grand volcan connu du système solaire, a été prise par la sonde Viking 1. Il mesure 27 kilomètres de haut, plus de 600 kilomètres à sa base, et est entouré d'un escarpement bien défini qui atteint jusqu'à 6 km de haut. Des coulées de lave recouvrent l'escarpement par endroits. Une grande partie des plaines qui entourent le volcan est recouverte par l'auréole striée et rainurée de l'Olympus Mons. L'origine de l'auréole est controversée, mais elle pourrait être liée à la gravité qui a glissé des flancs d'un volcan ancestral. La caldeira sommitale (dépression centrale) mesure près de 3 km de profondeur et 25 km de large. Elle s'est probablement formée à partir d'effondrements récurrents suite au drainage de magma résultant d'éruptions sur les flancs. Crédit : NASA/JPL-Caltech/USGS

Prise le 11 mars, la dernière image de l'horizon capture l'Olympus Mons dans toute sa splendeur. Avec une base qui s'étend sur 600 kilomètres, le volcan bouclier s'élève à une hauteur de 27 kilomètres.

« Normalement, nous voyons l'Olympus Mons en bandes étroites depuis le ciel, mais en tournant le vaisseau spatial vers l'horizon, nous pouvons voir sur une seule image à quel point il domine le paysage », a déclaré Jeffrey Plaut, scientifique du projet Odyssey, du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA en Californie du Sud, qui gère la mission. « L'image est non seulement spectaculaire, mais elle nous fournit également des données scientifiques uniques. »

La sonde spatiale Mars Odyssey de la NASA est arrivée sur Mars en 2001 pour détecter de l'eau et de la glace enfouie à faible profondeur sur Mars et pour étudier l'environnement radiatif de la planète. Odyssey fait partie des efforts à long terme du programme d'exploration de Mars visant à explorer la planète rouge par robot. Crédit : NASA/JPL-Caltech

En plus d’offrir une image figée des nuages ​​et de la poussière, de telles images, prises sur plusieurs saisons, peuvent donner aux scientifiques une compréhension plus détaillée de l’atmosphère martienne.

Une bande bleu-blanche au bas de l'atmosphère laisse entrevoir la quantité de poussière présente à cet endroit au début de l'automne, une période où les tempêtes de poussière commencent généralement à se former. La couche violacée au-dessus était probablement due à un mélange de poussière rouge de la planète et de nuages ​​bleuâtres de glace d'eau. Enfin, vers le haut de l'image, une couche bleu-vert est visible là où les nuages ​​de glace d'eau s'élèvent à environ 50 kilomètres dans le ciel.

Cette infographie met en évidence la quantité de données et d'images collectées par la sonde Mars Odyssey 2001 de la NASA au cours de ses 23 années de fonctionnement autour de la planète rouge. Crédit : NASA/JPL-Caltech

Comment ils ont pris la photo

Baptisée d'après le roman de science-fiction classique d'Arthur C. Clarke « 2001, l'Odyssée de l'espace », la sonde a capturé la scène à l'aide d'une caméra sensible à la chaleur appelée Thermal Emission Imaging System, ou THEMIS, que l'Université d'État de l'Arizona à Tempe a construite et exploite. Mais comme la caméra est censée observer la surface, obtenir une vue d'horizon nécessite une planification supplémentaire.

En tirant sur des propulseurs situés autour du vaisseau spatial, Odyssey peut pointer THEMIS vers différentes parties de la surface ou même rouler lentement pour observer les minuscules lunes de Mars, Phobos et Deimos.

L'imagerie récente de l'horizon a été conçue comme une expérience il y a de nombreuses années lors des atterrissages de la mission Phoenix de la NASA en 2008 et du rover Curiosity en 2012. Comme pour d'autres atterrissages sur Mars avant et après l'atterrissage de ces missions, Odyssey a joué un rôle important en relayant les données alors que le vaisseau spatial se dirigeait vers la surface.

Laura Kerber, scientifique adjointe du projet de la sonde Mars Odyssey de la NASA, explique comment et pourquoi le vaisseau spatial a capturé en mai 2023 une vue de la planète rouge similaire à celle de la Terre depuis la Station spatiale internationale. Crédit : NASA/JPL-Caltech

Pour transmettre les données techniques vitales à la Terre, l'antenne d'Odyssey devait être orientée vers le vaisseau spatial nouvellement arrivé et ses ellipses d'atterrissage. (Voir l'image ci-dessous.) Les scientifiques ont été intrigués lorsqu'ils ont remarqué que le positionnement de l'antenne d'Odyssey pour cette tâche signifiait que THEMIS serait pointé vers l'horizon de la planète.

« Nous avons simplement décidé d'allumer la caméra et de voir à quoi cela ressemblait », a déclaré Steve Sanders, ingénieur en charge des opérations de mission d'Odyssey chez Lockheed Martin Space à Denver. Lockheed Martin a construit Odyssey et participe aux opérations quotidiennes aux côtés des responsables de mission du JPL. « Sur la base de ces expériences, nous avons conçu une séquence qui maintient le champ de vision de THEMIS centré sur l'horizon pendant que nous faisons le tour de la planète. »

Cette image annotée montre les ellipses d'atterrissage de cinq missions de la NASA vers Mars. Une ellipse d'atterrissage est la région dans laquelle une sonde est censée atterrir en fonction de sa trajectoire à mesure qu'elle s'approche de la planète. Une ellipse d'atterrissage plus petite signifie que les ingénieurs ont créé un modèle plus précis de la trajectoire attendue de la sonde. Les quatre ellipses présentées ici concernent le rover martien Perseverance, le rover martien Curiosity, l'atterrisseur martien InSight, l'atterrisseur martien Phoenix et la sonde Mars Pathfinder. Crédit : NASA/JPL-Caltech

Le secret d'une longue odyssée spatiale

Quel est le secret d'Odyssey pour être la plus longue mission continuellement active en orbite autour d'une planète autre que la Terre ?

« La physique fait une grande partie du travail à notre place », a déclaré Sanders. « Mais ce sont les subtilités que nous devons gérer encore et encore. »

Ces variables comprennent le carburant, l'énergie solaire et la température. Pour s'assurer qu'Odyssey utilise son carburant (gaz hydrazine) avec parcimonie, les ingénieurs doivent calculer la quantité restante, car le vaisseau spatial n'a pas de jauge de carburant. Odyssey s'appuie sur l'énergie solaire pour faire fonctionner ses instruments et son électronique. Cette énergie varie lorsque le vaisseau spatial disparaît derrière Mars pendant environ 15 minutes par orbite. Et les températures doivent rester équilibrées pour que tous les instruments d'Odyssey fonctionnent correctement.

« Il faut une surveillance minutieuse pour assurer la continuité d'une mission aussi longue tout en conservant une chronologie historique de la planification et de l'exécution scientifiques, ainsi que des pratiques d'ingénierie innovantes », a déclaré Joseph Hunt, directeur du projet Odyssey, du JPL. « Nous sommes impatients de recueillir d'autres données scientifiques de grande qualité dans les années à venir. »