Phoenix (sonde spatiale) - Définition

Introduction

Phoenix est une mission du programme Scout et s'inscrit dans la stratégie de la NASA qui vise à faire de l'eau l'élément central de l'exploration robotique de Mars (following water). Cette mission se différencie et complète celle des deux astromobiles MER qui sont encore en activité sur Mars. Spirit et Opportunity étudient également le passé aquatique de Mars mais en explorant les roches, les cratères, les monticules de matières rocheuses et autres petites collines autour de leur site d'atterrissage.

Phoenix est un atterrisseur (lander) qui s'est posé sur Mars, le 25 mai 2008, à proximité de la calotte polaire Nord, dans la région de Vastitas Borealis où de vastes stocks de glace ont été détectés juste au-dessous de la surface (68° de latitude nord et 233° de longitude est). Il s'agit d'une plaine, apparemment dépourvue de blocs rocheux (ce que souhaite la NASA pour un atterrissage sans problème) et dont la température avoisine les –100 °C.

Phoenix reprend les composantes déjà réalisées de la sonde Mars Surveyor dont le programme avait été annulé en 2001 suite à l'échec de la mission Mars Polar Lander, d'où son nom qui fait référence au Phénix, l'oiseau fabuleux qui pouvait renaître de ses cendres. La durée de la mission était estimée à 3 mois au sol.

Phoenix a notamment permis de confirmer le 31 juillet 2008 la présence d'eau gelée sur le sol martien du pôle nord grâce à l'analyse d'un échantillon prélevé par le bras robotique de la sonde relevant des vapeurs dégagées par la chaleur.

La dernière communication établie entre la Terre et la sonde Phoenix date du 2 novembre 2008. Elle est depuis considérée officiellement comme perdue, bien qu'un « mode Lazare », permettant de rebooter l'électronique de la sonde au terme de l’hiver martien, ait été prévu. Sa mission aura au final duré plus de cinq mois.

Objectifs scientifiques

Panneau solaire de la sonde Phoenix et bras robotique de l'atterrisseur avec un échantillon dans le godet.

Très classiquement, et dans la droite ligne des priorités de l'agence spatiale américaine pour l'exploration de Mars, Phoenix va chercher de l'eau ou plus exactement selon un communiqué officiel « enquêter sur l'histoire de l'eau liquide qui a pu exister dans l'arctique martien aussi récemment qu'il y a seulement 100 000 ans ».

On revient ainsi vers le thème d'une vie microbienne sur Mars, piste plutôt mise de côté après la déception des sondes Viking (qui se sont avérées « mal calibrées » les organismes extrémophiles étant alors méconnus). Car rappelons ici que Pathfinder et les deux astromobiles Spirit et Opportunity sont plus des missions de géologie que des investigations d'exobiologie. Avec Phoenix, la NASA aborde donc de nouveau frontalement cette question. D'ailleurs, un bras robotique devait fouiller le pergélisol jusqu'à 50 cm de profondeur afin de faire examiner les échantillons prélevés par un mini-laboratoire embarqué. Le but : déterminer si des microbes ont pu s'y développer dans le passé, notamment si de l'eau liquide était présente voici 100 000 ans. On envisage même que des colonies microbiennes particulièrement résistantes puissent toujours être présentes, « dormantes » dans le sous-sol et attendant de meilleures conditions. Il est vrai que, sur Terre, on a trouvé des bactéries extrémophiles capables de rester ainsi en sommeil durant des millions d'années.

Atterrissage de la sonde Phoenix (concept)

Cependant, la découverte — hypothétique pour l'instant — de tels organismes ne constituait pas le premier objectif de la mission Phoenix. L'atterrisseur étudia aussi et surtout la météo des pôles et a pu photographier le paysage qui l'entourait en relief grâce à une caméra stéréo.

Autre aspect, donc, de la mission : la météorologie de la planète. Phoenix étudia l'atmosphère martienne jusqu'à 20 km d'altitude pour mettre à jour nos connaissances des processus atmosphériques. Les scientifiques ont pu observer un aspect remarquable du climat martien quand à chaque printemps, une masse importante de glace polaire se sublime et forme des nuages de glace. L'atterrisseur a fourni des données sur la formation, la durée et le mouvement des nuages, du brouillard et autres tempêtes de poussières.

Phoénix fut au cœur de plusieurs enjeux importants : première réalisation concrète d'un programme de type Scout, premier atterrissage proche du pôle Nord martien, retour des expériences d'exobiologie martienne à la NASA et de nouveau l'utilisation de rétrofusées pour se poser sur la Planète rouge. En bref, une mission de 420 millions de dollars (soit 304 millions d'euros) riche en ambitions et espoirs.