Illustration d'artiste du rover Spirit Mars de la NASA. Spirit et son jumeau, Opporunity, ont atterri sur la planète rouge en janvier 2004.
(Image: © NASA / JPL)
Spirit est l'un des deux rovers martiens que la NASA a lancés en 2003 dans le cadre de la mission Mars Exploration Rover (MER) de 800 millions de dollars de l'agence. Spirit est arrivé sur la planète rouge en janvier 2004, chargé de déterminer si la vie aurait pu exister sur Mars, de se renseigner sur le climat actuel et passé de la planète rouge et de caractériser la géologie martienne.
La garantie promise sur Spirit était de 90 jours martiens, ou sols, mais le rover a fini par durer plus de 2 200 sols, soit 2 266 jours terrestres. Spirit a cessé de communiquer avec la Terre le 22 mars 2010, après qu'il soit resté coincé dans un bac à sable. (Le rover jumeau de Spirit, Opportunity, a fonctionné jusqu'en juin 2018, jusqu'à ce qu'il soit incapable de charger ses batteries en raison d'une tempête de poussière. La NASA a déclaré Oppy mort en février 2019.)
Les explorations de Spirit ont fourni aux scientifiques un aperçu remarquable de l'histoire ancienne et humide de Mars.
Très peu de temps après son atterrissage, Spirit a trouvé de nombreuses preuves de carbonate et d'hématite, minéraux associés aux milieux aquatiques. Le rover a surmonté de nombreuses difficultés techniques (y compris une roue défectueuse) et a renvoyé des données scientifiques sur Terre pendant six ans.
Mais il y avait un obstacle que Spirit ne pouvait pas surmonter: un piège à sable inattendu. La NASA a passé des semaines à essayer d'aider le robot à se rendre sur un terrain plus sûr, mais n'a guère progressé. Piégé, le rover a finalement cessé de transmettre des informations à la Terre le 22 mars 2010.
Le rover a laissé derrière lui une mine d'informations scientifiques sur l'histoire de Mars. Il a également ouvert la voie à un rover plus robuste à suivre: Curiosity, un rover concentré sur la recherche d'environnements habitables sur la planète rouge. La curiosité est le précurseur du nouveau rover Mars 2020, qui recherchera des signes de vie ancienne.
Au fil de l'eau
Spirit fait partie d'une suite d'engins spatiaux dans la deuxième vague d'exploration de Mars par la NASA. L'agence a envoyé plusieurs missions sur Mars dans les années 1960 et 1970, mais s'est arrêtée après que les atterrisseurs Viking 1 et Viking 2 n'aient pas rapporté de preuves définitives de la vie actuelle ou passée.
Selon l'agence, l'intérêt pour Mars a été ravivé dans les années 1980 et 1990 alors que les chercheurs sur Terre ont découvert des microbes non seulement survivant, mais aussi prospérant, dans les environnements extrêmes des évents volcaniques sous-marins. Cette découverte était passionnante car les images vikings montraient des preuves possibles que la région avait de l'eau dans le passé.
La NASA a envoyé le Mars Global Surveyor (MGS) sur la planète en 1996 pour cartographier les sites d'eau possibles, et l'agence a également envoyé la mission Mars Pathfinder et Sojourner rover à la surface martienne en 1997 avec un grand succès scientifique, car elle a trouvé des roches rondes qui ont probablement été façonnés par l'eau dans le passé antique.
Cette découverte a suscité de l'intérêt pour davantage de rovers martiens et, en janvier 2004, la NASA a lancé Spirit and Opportunity. Plus officiellement connus sous le nom de Mars Exploration Rovers, les machines ont reçu leur nom de Sofi Collis, 9 ans, qui a remporté un concours de nommage.
Spirit and Opportunity possédait une grande collection d'équipements scientifiques. Les instruments de chaque mobile comprenaient une caméra panoramique, un imageur microscopique, des caméras d'ingénierie, trois spectromètres, un outil d'abrasion des roches et un réseau d'aimants. Les rovers avaient également un petit bras qui leur permettait d'obtenir des photos rapprochées et des données sur des cibles scientifiques intéressantes.
Going for Gusev
Il a fallu deux ans de négociations pour que les scientifiques et les ingénieurs se mettent d'accord sur des sites d'atterrissage pour Opportunity et Spirit. "Les endroits les plus attrayants pour les scientifiques (le côté d'une falaise, par exemple, sur lequel l'histoire de la planète est enregistrée dans des couches de roche sédimentaire) sont souvent les plus effrayants pour les ingénieurs chargés de la sécurité du robot", a écrit la NASA à propos du processus.
Opportunity a ciblé une plaine appelée Meridiani Planum basée sur une couche d'hématite que MGS a repérée d'en haut. L'hématite est un oxyde de fer qui se forme souvent dans l'eau. Et, il s'est avéré que Opportunity a trouvé beaucoup d'hématite à la surface.
La destination de Spirit était le cratère Gusev, qui s'étend sur une zone plus grande que le Connecticut. D'après les images du MGS, les scientifiques soupçonnaient que le cratère contenait de l'eau dans le passé antique. Gusev a été déterré par un astéroïde ou une comète qui a touché la planète il y a 4 milliards d'années.
Spirit a été le premier des deux rovers à quitter la Terre. Il a décollé sur une fusée Delta II 7925 de Cape Canaveral, en Floride, le 10 juin 2003, et a fait sa descente finale vers Mars sept mois plus tard, le 4 janvier 2004.
Après avoir ouvert un parachute, le rover est remonté à la surface dans un cocon d'airbags, roulant en toute sécurité jusqu'à un arrêt sur la surface - droit sur la cible à Gusev. Opportunity a également atterri en toute sécurité et au bon endroit, le 25 janvier.
Redémarrages, eau et roues
Spirit était toujours assis dans sa coquille d'atterrissage quand il a repéré le premier signe possible d'eau au loin: du carbonate, qui se forme souvent dans des environnements humides. "Nous sommes venus à la recherche de carbonates", a déclaré Phil Christensen, l'un des scientifiques de la mission, dans un communiqué. "Nous les avons. Nous allons les chasser."
Mais en une semaine, Spirit était en difficulté. Il a temporairement arrêté d'envoyer des données depuis la surface le 21 janvier 2004. Quelques jours plus tard, la NASA a déterminé que l'ordinateur du rover redémarrait perpétuellement en raison d'une erreur logicielle; il a redémarré plus de 60 fois en trois jours.
L'agence a stabilisé le rover en février 2004. Puis, en mars, Spirit a touché un jackpot: une roche volcanique dont la composition évoquait un passé aquatique.
Trois mois plus tard, la NASA a été surprise lorsque Spirit est tombé sur l'hématite, ajoutant des preuves de la possibilité d'eau dans l'environnement. Opportunity a également trouvé de l'hématite sur son site d'atterrissage à mi-chemin de Mars.
À la fin de 2005, Spirit avait conduit un point de repère à proximité, Husband Hill, pour jeter un coup d'œil au paysage qui l'entoure. C'était la première fois qu'un rover gravissait une colline sur une autre planète.
La région témoigne du début de l'histoire violente de Mars, a déclaré la NASA. "Nous avons cette topographie spectaculaire recouverte de sable et de rochers lâches; puis, de temps en temps, une petite fenêtre sur le substratum rocheux en dessous", a déclaré Steve Squyres, planétaire à l'Université de Cornell et chercheur principal des instruments scientifiques du rover. dans un rapport.
L'une des roues de Spirit a cessé de fonctionner en mars 2006 alors que le rover se précipitait sur une pente pour obtenir suffisamment de soleil pour durer l'hiver. Les opérateurs de la NASA de retour sur Terre ont traîné à distance le volant derrière le rover, déplaçant lentement Spirit une heure par jour selon la force du soleil. Spirit est arrivé à destination en toute sécurité en avril 2006.
L'emplacement s'est avéré être un bon endroit pour s'arrêter, car le rovertrouvé des minéraux modifiés par l'eau à proximité lorsqu'il a repris ses activités fin 2006.
Les dernières années sur Mars
Malgré les défis mécaniques et martiens, Spirit a parcouru 4,8 miles (7,7 kilomètres) au cours de ses années sur Mars, soit plus d'une douzaine de fois la distance que la NASA prévoyait pour le rover.
En fait, la roue défectueuse a fini par être utile à la mission: en mars 2007, la NASA a annoncé que le rover avait baratté du sol avec des traces de soufre et d'eau, suggérant qu'il pourrait y avoir des sources évaporées ou des évents volcaniques.
Au fil de l'année, Spirit a découvert le site d'une éventuelle explosion volcanique et a survécuune vaste tempête de poussière. Une autre tempête à la fin de 2008 a réduit la puissance de Spirit à des niveaux inquiétants, mais le rover a survécu.
Les vents martiens ont enlevé une partie de la poussière en février 2009. En avril, l'ordinateur de Spirit a recommencé à avoir des problèmes de redémarrage, avec des périodes deLa NASA est décrite comme une «amnésie». Le rover a recommencé à conduire alors que la NASA s'efforçait de résoudre le problème, mais a ensuite rencontré un problème encore pire: le sable qui coule. Le 23 avril 2009, le rover a percé de façon inattendue une croûte dans du sable plus doux et n'a pas pu sortir à nouveau.
La NASA a passé des mois à exécuter des simulations et à envoyer des commandes au rover bloqué, mais l'agence a également collecté des données pendant que le rover était en place. Les responsables de la NASA étaient ravis de voir du sable contenant du basalte, du sulfate et de la silice - des données révélées au rover alors qu'il tentait de sortir de son piège. Une déclaration de la NASA a appelé l'endroit, appelé Troy, "l'un des endroits les plus intéressants où Spirit a été."
Le 31 décembre 2009, la NASA a calculé qu'il n'y aurait peut-être pas assez de puissance pour que le rover dure l'hiver. La dernière communication de Spirit est intervenue le 22 mars 2010, et le rover est resté silencieux pendant que la NASA passait des mois à le saluer.
"Les évaluations des ingénieurs des derniers mois ont montré une très faible probabilité de récupération des communications avec Spirit", ont déclaré des responsables de la NASA dans un communiqué le 24 mai 2011. En tout état de cause, les ressources spatiales utilisées pour rechercher Spirit seraient bientôt nécessaires pour Le rover Mars de la NASA, Curiosity. Ce mois-là, la NASA a conclu ses efforts pour atteindre Spirit.
L'héritage de l'esprit
Alors que Spirit a cessé de communiquer avec la Terre en 2010, son rover jumeau, Opportunity, est allé bien au-delà. Opportunity a continué de fonctionner bien en 2018 - environ 14,5 ans après sa date d'atterrissage - mais a été bloqué en surface en raison d'une tempête de poussière en juin 2018.
Opportunity et Spirit occupent une place importante dans la tradition de la NASA. Les deux rovers ont montré au monde comment une bonne ingénierie et la science peuvent découvrir des informations incroyables et précieuses, telles que les nombreuses preuves de l'eau sur la planète rouge.
L'expérience de la NASA avec les rovers a été utile avec le nouveau rover Curiosity, qui est arrivé à la surface de Mars en 2012 et a étudié l'histoire des environnements habitables et de l'eau dans le cratère Gale et le mont Sharp (Aeolis Mons). Les opérateurs utilisent le travail scientifique de Spirit et d'Opportunité pour informer les traversées de Curiosity. Par exemple, Curiosity peut détecter quand il se trouve dans une zone sablonneuse et est programmé pour s'arrêter et demander de l'aide à ses opérateurs sur Terre.
Le rover Mars 2020 de la NASA recherchera des éléments organiques et d'autres preuves de la vie ancienne sur la surface martienne. L'un de ses sites d'atterrissage potentiels était le cratère Gusev, où le rover Spirit a rencontré sa disparition.
"La découverte que des sources chaudes coulaient ici [Cratère Gusev] était une réalisation majeure du Rover d'exploration de Mars, Spirit", ont déclaré des responsables de la NASA lors de la description des sites d'atterrissage potentiels. (L'équipe 2020 a fini par choisir un autre site pour la mission - Jezero Crater, qui abritait un delta du fleuve dans le passé antique.)
Spirit reste une mission importante pour la NASA, car le rover a montré la présence d'eau sur Mars et a aidé à jeter les bases de futures missions sur Mars.
