François Forget chercheur CNRS à l'Institut Pierre Simon Laplace, nous parle de la conquête martienne. Que recherchons-nous sur Mars ? Qu'avons-nous découvert ? Et quels sont les mystères à encore élucider sur cette planète ?
François Forget chercheur CNRS à l'Institut Pierre Simon Laplace, nous parle de la mission Exomars. Que fera donc ce programme spatial ?
Le nouveau véhicule mobile de la NASA 'Perseverance' se posera le 18 février 2021 sur Mars dans le cratère Jazero. Il y a 3,5 milliards d'années, cet ancien lac était rempli d'eau. Ce site pourrait avoir préservé des traces fossiles d'une forme de vie.
La mission principale de 'Perseverance' est de collecter des échantillons qui seront rapportés sur Terre en 2031 pour être soumis à des analyses plus précises. Pour se faire, le rover emporte sept instruments dont un système de prélèvement et de conditionnement d'échantillons et le petit drone « hélicoptère », Ingenuity.
La France est co-responsable de l'instrument SuperCam, une version très améliorée de l'instrument ChemCam qui opère à bord du rover Curiosity sur Mars depuis août 2012.
SuperCam est un peu le « couteau suisse » des scientifiques de la mission. Il utilise cinq techniques d'analyses différentes : une mesure de composition atomique, deux mesures moléculaires, un imageur pour photographier les cibles qui sont analysées et enfin le tout premier microphone scientifique à atteindre la surface de Mars. Ainsi équipé, SuperCam étudiera à distance la chimie et la minéralogie des roches de Mars et la composition de son atmosphère.
Le premier volet de cette série sur les recherches marquantes de l'année 2020 est consacré aux trous noirs. Nelson Christensen, astrophysicien, nous parle de la découverte du laboratoire ARTEMIS où il travaille sur la détection d'ondes gravitationnelles et l'observation de la fusion de deux trous noirs stellaires en un trou noir intermédiaire. Et Françoise Combes, astrophysicienne et Médaille d'or du CNRS en 2020, explique pourquoi il est essentiel d'étudier les trous noirs de grandes tailles, notamment les trous noirs « supermassifs » pour comprendre leur relation avec les galaxies.
Retracer l'évolution d'une comète durant son voyage à travers le système solaire : c'est l'ambition de plusieurs scientifiques qui reproduisent en laboratoire les caractéristiques thermiques et lumineuses du cosmos. L'objectif : comprendre d'où viennent les éléments qui ont formé la Terre et traquer les premières traces de la vie.
Les chercheurs et ingénieurs du Laboratoire de physique nucléaire et de hautes énergies (LPNHE) à Paris ont travaillé sur le changeur de filtres conçu pour être installé au sein du Large Synoptic Survey Telescope (LSST), au Chili. Il a pour fonction de changer divers filtres optiques afin de capturer des images des galaxies sous différents spectres, permettant ainsi de déterminer leur distance.
L'objectif du LSST est de réaliser une cartographie complète de l'univers en 3 dimensions, afin de comprendre son évolution, sa composition et ses dynamiques. Cela devrait aider les chercheurs à en découvrir davantage sur la matière noire et l'énergie noire, qui composent à 95% le cosmos. En parallèle, le télescope devrait également être capable d'identifier des géocroiseurs. Ainsi, chaque nuit, 30 téraoctets d'information seront produits. Il faut ensuite les stocker, mais pas seulement. Il est primordial de pouvoir retrouver l'information qui intéresse dans la masse de données.
En 2000, les agences spatiales européennes et japonaises décident de développer conjointement la mission BepiColombo. Cette mission se base sur deux orbiteurs. MPO, de conception européenne étudiera la surface, l'intérieur et la faible atmosphère de Mercure. Tandis que l'orbiteur japonais MMO aura pour objectif principal l'étude du champ magnétique de la planète.
Ils voyageront de concert, propulsés par un troisième module MTM jusqu'à leur mise en orbite autour de Mercure.
Mais l'envoi d'une telle mission présente des difficultés techniques majeures. La proximité du soleil va soumettre la sonde et ses instruments à un niveau de radiation très élevé et à des températures oscillantes entre -180°C côté nuit et +450°C côté jour. Ces conditions extrêmes vont nécessiter le développement de nouveaux concepts instrumentaux, comme PHEBUS (spectromètre à ultra-violet) ou SIMBIO-SYS.
Après 18 ans de développement, la sonde a été lancée en direction de Mercure le 18 octobre 2018. Il faudra attendre 2025 pour que cette dernière atteigne sa destination.
En 2004, l'Agence spatiale européenne (ESA) lance la mission Rosetta. Son objectif principal est d'analyser la composition du noyau de la comète Tchourioumov-Guérassimenko afin de mieux comprendre l'origine de l'eau et de la vie sur Terre.
Après un voyage de dix ans à travers le système solaire, la sonde Rosetta réussit le double exploit de se mettre en orbite autour de la comète, puis de déposer l'atterrisseur nommé Philaé sur le noyau cométaire. S'en suivent deux ans d'observations et d'analyses de Tchourioumov-Guérassimenko, en orbite et in situ, jusqu'à la fin de la mission, où la sonde Rosetta est allée rejoindre Philéa en se posant à son tour à la surface de la comète.
Suite à l'échec de la mission russe « Mars 96 », l'Agence spatiale européenne (ESA), reprend le projet et crée la mission « Mars Express ». Les objectifs de l'envoi de cette nouvelle sonde sur Mars sont de cartographier la planète, analyser son sous-sol et étudier son atmosphère. Lancée le 2 juin 2003, par un lanceur russe depuis Baïkonour au Kazakhstan, la sonde « Mars Express » atteint la planète Mars en seulement 7 mois. Depuis, l'appareil enchaîne les rotations autour de Mars, au rythme d'une toutes les 7 heures. Initialement prévue pour durer 2 ans, la mission a été prolongée à plusieurs reprises devant l'ampleur des résultats scientifiques obtenus.
Jupiter est une planète géante gazeuse, capable de contenir en elle 1300 fois le volume de la Terre. En 2011, la sonde spatiale JUNO est envoyée en orbite autour de Jupiter afin de la photographier et de faire des mesures diverses, néanmoins à cause des conditions extrêmes de température et de pression de la planète, il nous est actuellement impossible d'étudier son intérieur, ni même de le distinguer. Les chercheurs de l' Institut de Recherche sur les Phénomènes Hors Équilibre (IRPHE) s'intéressent à la mécanique des fluides en rotation sur la planète afin de comprendre ce qu'il se passe dans et sous ces nuages. Les scientifiques ont alors recréé un environnement semblable à Jupiter dans leur laboratoire. L'appareil se compose d'une cuve cylindrique en plexiglas, capable de contenir 800 litres d'eau. Elle est surmontée d'une caméra qui va observer et capter l'ensemble des mouvements sur un plan laser. Les mouvements sont rendus visibles grâce aux pompes situées sous la cuve qui permettent de mettre en déplacement les nombreuses billes réfléchissantes présentes dans le fluide et illuminées par le laser, c'est la méthode PIV (Vélocimétrie par Images de Particules). Ces expérimentations ont plusieurs buts. Elles permettent de renseigner les chercheurs sur les ingrédients nécessaires à la formation des bandes de Jupiter ; de déterminer à quelle profondeur ces bandes descendent dans la planète ; de savoir si leur forme, leur position ainsi que leur sens restent constants au cours du temps.
Quelle sont nos chances de pouvoir découvrir un jour, sur une planète extragalactique, un écosystème semblable au nôtre ? Une planète sur laquelle le vivant aurait pris des formes aussi complexes et diverses que celles abritées sur Terre… ?
Notre écosystème est le résultat de la combinaison la plus remarquable d'événements extrêmement improbables…d'une vertigineuse suite de hasards et de catastrophes qui auraient dut détruire la vie mais qui finalement, se sont avérées bénéfiques. Un biologiste américain comparait les probabilités de l'apparition de la vie sur Terre avec celles de gagner au loto plusieurs fois dans sa vie !
Au fil de leurs observations de l'univers, les scientifiques ont, certes, découvert de nouveaux mondes, des planètes lointaines, exo-planètes rocheuses, liquides, gazeuses, glacées ou brûlantes... et ainsi confirmé que les étoiles qui brillent dans notre ciel sont entourées de planètes. Mais la grande surprise, c'est qu'aucune de ces planètes ne ressemble à la nôtre. En s'appuyant sur les travaux d'astronomes, de cosmologistes et de biologistes, ce film propose un voyage au coeur de notre système solaire et nous fait découvrir l'incroyable concours de circonstances qui a permis l'émergence de la vie terrestre.