Mars, vieux et nouveau
The Planetary Report: Il est clair que, selon les informations reçues des données envoyées par Mars Global Surveyor ( MGS ), un « nouveau Mars » est en cours de création. Dans quelle mesure votre vision de Mars a-t-elle changé ?
Bruce C. Murray: Mars Global Surveyor nous a apporté un nouveau concept de Mars, le territoire des paradigmes brisés. Non seulement le MGS nous a donné des résultats surprenants, mais il nous a enseigné que nous ne pouvons pas le faire.
Si vous analysez Mars de près, vous ne verrez pas ce que vous attendez. Je vais vous donner un exemple : nous croyions tous que la surface terrestre du pôle sud de cette planète, l'endroit où l'atterrissage du Mars Polar Lander était prévu, allait être lisse, comme le démontraient les études réalisées jusqu'à présent. Vous pouvez donc imaginer la surprise que nous avons prise lorsque les premières photos de Mars Orbiter Camera (MOC) nous ont montré une surface granulaire dentée. Nous ne savons pas les causes qui les ont causées et il n'y a pas d'analogie terrestre pour l'expliquer. Il est clair que dans les territoires polaires de Mars il y a un processus que nous ne comprenons pas.
Sur la surface de la lune il ya quelques caractéristiques morphologiques qui ne sont pas facilement explicables avec l'impact. La lune a une couche de déversement qui pousse un mètre par milliard d'année d'épaisseur. Par conséquent, la “marée” (plaines volcaniques) de la Lune de 3 milliards d’années a une couche de déversement de 3 mètres d’épaisseur. Nous savons que cela peut être vu dans les couches de cratères formés par impact. Mais à notre grande surprise, Mars n'a pas de couche de rougeurs.
Pathfinder est arrivé sur Mars en 1997 à la recherche de l'érosion provoquée par les anciennes inondations. Sur la surface ont été identifiés les traces sédimentaires qui ont laissé les énormes inondations survenues il y a un milliard d'années, comme si elles étaient produites hier. Aujourd'hui, cela nous semble surprenant. Il a ensuite été expliqué: “Eh bien, il y aura sûrement quelques dunes résiduelles qui protègerait cette zone et qui disparaîtrait plus tard” Maintenant, cependant, les photos du MGS et, surtout, du MOC de Mike Malin montrent beaucoup d'autres zones de la planète où il n'y a pas de regolithes.
En plus de ne pas avoir de réglisse, Mars a peu de petits cratères. Il semble que quelque chose a été protéger ou gratter la surface, mais nous ne savons pas ce qu'il est. Et l'explication des protecteurs dunes mentionnés ci-dessus ne sert pas pour toute la planète. Alors, quelle est la réponse?
Je vais vous mentionner un autre paradigme brisé. Comme le MGS a eu un problème sur un panneau solaire, il a fermé l'orbite et a pris un an pour passer à une circulaire. Pendant ce temps, le vaisseau spatial s'approcha beaucoup de la surface de Mars, à 150 kilomètres de sa surface. Quelle importance a cela? Surtout, les résultats obtenus par le magnétomètre et l'électromètre à l'intérieur du récipient ont suscité la curiosité.
Le magnétomètre mesure la force du champ magnétique et la direction de cette force. L'électromètre, quant à lui, mesure la direction des électrons, les particules chargées, vers le système. Ceci est très important, car en plus du champ magnétique, vous obtenez la direction des électrons à la hauteur que vous mesurez. De cette façon, vous pouvez savoir d'où viennent les électrons et, dans une certaine mesure, reconstruire la zone inférieure. Mais cela peut être fait lorsque vous êtes sous l'ionosphère, au-dessus de l'ionosphère, parce que les électrons ne peuvent pas passer.
De très bonnes données ont été obtenues, mais alors nous avons réalisé qu'il y a de grandes irrégularités à la surface de Mars. Au sommet, disons à environ 200 ou 300 kilomètres, nous avons vu que le magnétisme superficiel se produit, ce qui est surprenant. D'une part, parce que ces irrégularités sont terribles – la taille des irrégularités des roches de la surface terrestre 10-100 fois – et parce que nous n'avons aucune idée de ce qu'elle provoque sur Mars. D'autre part, les irrégularités, surtout pour être dans l'hémisphère sud, pas dans le nord.
D'autre part, nous avons Hellas, un énorme bassin avec presque 2.000 kilomètres de largeur et sans irrégularités. Selon une interprétation, Hellas est plus récente que le phénomène qui a provoqué les irrégularités. Il est possible qu'en créant le bassin du Hellas, chocs et chaleur démagnétisent la surface de la zone. Le problème est que Hellas a environ 4 milliards d'années, ce qui signifie que les irrégularités sont encore plus anciennes. C'est encore plus de mystère.
TPR: Qu'ont ajouté les données fournies par Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) à la nouvelle vision de Mars ?
BCM: Ce qui a été réalisé par la MOLA est l'exemple suivant: Réalisation d'une carte topographique détaillée de tous les terrains du terrain. En outre, le MOLA prend des données ininterrompues, jour et nuit, dans chaque orbite. De là, nous avons obtenu beaucoup de données que nous analysons. Pour le moment, chez Caltech (California Technology Center), nous utilisons des données topographiques pour trouver de nouveaux cratères, à savoir des cratères qui ne peuvent pas être vus dans les images à angle large des caméras de Mariner, Viking ou MOC.
Que trouvons-nous ? Le bassin du Hellas est beaucoup plus profond que nous le pensons. Mais si vous avez 4 milliards d'années, selon ce que nous calculons, comment avez-vous été vide depuis si longtemps? La vallée de Marineris est aussi plus profonde que prévu.
Cependant, la donnée la plus frappante est que le bassin du pôle Nord, un terrain impressionnant, en plus d'être très profond, comme prévu, est totalement doux. Beaucoup disent: “Ici, il a dû y avoir une masse d'eau” Je ne suis pas très sûr, mais je pense que l'eau liquide de Mars est venu jusqu'ici et a accumulé: l'hémisphère sud est plus grand que le nord, et à tous les points du sud au nord sont des restes d'eau ancienne. Par conséquent, l'eau devait aller aux bassins du pôle nord. C'est pourquoi il est maintenant assez évident qu'il y avait beaucoup d'eau sur Mars. Cependant, nous ne pouvons toujours pas expliquer ce qui est arrivé à cette eau ou comment elle peut être exactement.
TPR: Pensez-vous que Mars ait un climat tempéré, humide ou similaire à la Terre ?
BCM: Je ne vois aucune preuve d'un environnement similaire à celui de la Terre. Bien que sur la surface il y avait beaucoup d'eau, je pense que j'étais couverte de glace. Existe-t-il des habitats potentiels de vie ? Qui sait?
Grâce à Mariner 4, nous savons que Mars a de grands cratères. Ils auront entre 3 et 4 milliards d'années, et les plus petits sont comme des cratères de lune, en forme de tasse, avec des bords tranchants. Le cratère Meteor d'Arizona, âgé de seulement 20.000 ans, a déjà eu un lac bas et a subi des érosions. Cependant, les cratères de Mars semblent nouvellement créés.
Par conséquent, les traces des cratères montrent que Mars n'a jamais été comme la Terre. Cependant, on peut observer d'immenses restes d'eau, comme si l'eau était encore là. Cependant, nous ne pouvons pas dire ce qui est arrivé à l'eau, mais nous savons que dans les territoires polaires il n'y a pas assez d'espace pour que l'eau soit maintenant comme couche de glace. Il reste encore beaucoup de mystères.
TPR: Que pensez-vous de l'hématite détectée par Thermal Emission Spectrometer (TES) ? (L'hématite est formée de fer oxydé et est généralement formée uniquement d'eau liquide). N'est-ce pas là le signe d'un climat plus tempéré, plus humide ?
BCM: Le TES a eu du mal à se mettre dans l'atmosphère pour prendre des traces d'un minéral difficile à détecter en surface. TES détecte le rayonnement thermique et tente alors d'obtenir ses traces spectrales. C'est assez difficile sur la lune elle-même, car il n'y a pas d'atmosphère. De plus, si vous avez une atmosphère avec du dioxyde de carbone, de la poussière et de la vapeur d'eau, il est encore plus difficile. C'est pourquoi l'équipe de TES a travaillé dur pour générer des émissions atmosphériques et des modèles de transmission. Vous avez déjà trouvé quelque chose. D'une part, les zones sombres de l'hémisphère nord, apparemment lave, sont plus riches en silice que les soi-disant zones de lave de l'hémisphère sud.
C'est une bonne nouvelle, car il est difficile d'obtenir quelque chose de si riche en silicate sur Terre sans plaques tectoniques, et nous avons une bonne preuve que les plaques tectoniques n'ont jamais existé sur Mars. Une fois de plus, sur Mars, il y a eu un processus surnaturel que nous ignorons, qui nous conduit à la séparation géologique et chimique.
Les hématites sont constamment formés sur Terre, bateaux, pipelines, etc. Tout matériau à haute teneur en fer provient de l'interaction avec l'eau et l'oxygène au fil du temps. Le plus surprenant est la détection des hématites sur Mars, une zone ovale équivalente à 300 kilomètres de surface. Quelle peut être la raison ? Vous venez d'un lac?
TES a fait deux découvertes: d'une part, l'hématite, qui a besoin d'humidité pour compléter et de l'autre, le feldspath. Ce dernier ne serait pas s'il y avait humidité. Malgré cela, il y a encore des gens qui disent que sur Mars le climat était chaud, humide, mais pour moi c'est un autre mystère, un autre paradigme brisé.
TPR: Décrivez votre vision de l'exploration future de Mars.
BCM: Je compare l'exploration de Mars à l'exploration historique de l'Antarctique. De mon point de vue, la première exploration de Mars a été télescopique, ce qui, comparée à l'expérience antarctique, était le mieux possible. C'est ce que fit le capitaine James Cook en traversant le continent glacé sur la côte et en découvrant qu'il y avait une masse de terre. La phase suivante a commencé avec Mariner 4. Ce fut le début d'une exploration robotique très primitive, suivie par le MGS et les missions des décennies à venir.
Tout cela peut être comparé à d'autres actions comme la première arrivée de pêcheurs de baleines sur la côte de l'Antarctique, où un camp a été construit à la station de McMurdo avec les premiers humains qui y sont arrivés, d'où ont été organisées les expéditions intérieures. Ils ne disposaient pas initialement de cartes couvrant toute la région. Les États-Unis ont obtenu pour la première fois, après la Seconde Guerre mondiale, une technologie accessible pour traverser l'Antarctique dans l'air et explorer le continent par l'air. Il est actuellement réalisé par satellite.
L'Antarctique a atteint en 1976 l'occupation des premiers êtres humains. Ainsi, dans le cas de l'Antarctique, les explorations ont duré entre 80 et 85 ans avant le début de l'occupation humaine. Dans l'exploration de Mars, nous devons commencer à compter sur Mariner 4, en 1965, et je ne serais pas surpris que le premier homme n'atteigne pas la surface de la planète jusqu'à au moins 2030.
Aujourd'hui, en 2001, la meilleure chose à faire est de faire plus d'explorations réelles. Dans le cas de Mars, cela signifie organiser un programme de découverte pour Mars. La NASA vient de faire connaître la mission Scout, pensée pour 2007. Il y a déjà 50 groupes qui ont soumis leurs propositions de recherche et malheureusement, une seule d'entre elles sera sélectionnée. Pour l'instant, il n'y a pas de vision pour une autre mission scoute.
Tout cela est un motif de joie que jusqu'à la décision de Mars Polar Lander en 1999, il n'y avait aucune autre exploration comme la mission Scout. L'obtention d'échantillons et le développement technologique ont été les facteurs qui ont poussé cette intention. La balance a changé maintenant, mais je pensais qu'elle changerait davantage. J'espérais qu'il y aurait une mission scoute dans chacune des options de lancement, c'est-à-dire tous les quatre ans sans précision. Pour l'instant, cependant, nous connaissons le lancement unique. En ce moment, il est évident que les intérêts scientifiques autour du Scout ne coïncident pas avec l'utilité des vols de la NASA.
TPR: Il a mentionné l'idée des bases de Mars que nous avons exposées dans notre précédent numéro. Pouvez-vous nous dire votre opinion sur un programme de base?
BCM: L'idée d'établir une base pour l'exploration de Mars compenserait en quelque sorte le déséquilibre entre deux groupes : ceux qui cherchent la mission humaine et ceux qui croient que l'exploration robotique est une menace. Nous avons besoin des deux : le rêve de l'exploration réalisée par les humains et la démonstration pratique de ce rêve. Je ne vois pas les hommes en costumes spatiaux descendre sur une corde dans la vallée de Marineris. Je vois la symbiose entre les humains et les machines. Le plan d'une base le permet.
Nous sommes dans un processus d'exploration comparable à celui de l'Antarctique. Le facteur humain n'a pas changé. Il n'y a pas d'astronaute plus audacieux que Ernest Shackleton et avec autant de ressources. Les machines sont de mieux en mieux, en particulier la technologie de l'information. Tout cela permet de réaliser l'effort, mais les futurs explorateurs de Mars devront bien le résoudre avec les machines.
TPR: Pour raconter autre chose ? Plus de paradigme cassé ?
BCM: Avec le MGS, nous avons obtenu beaucoup plus de données, mieux et avec de meilleurs outils que jamais, mais nous en savons encore moins. Comment est-il possible ?
Nous croyons que la connaissance que nous avions n'est pas correcte. Nous avons été trompés et j'ai la faute. J'ai été l'un des conspirateurs dans le processus d'interpréter mal ce que nous avons vu. Je n'ai pas bien compris la complexité des processus de Mars, je pensais à un sens simpliste. Cependant, j'étais parmi les bons compagnons.
MGS est une mission parfaitement élégante. Les données recueillies seront probablement celles que nous aurons sur Mars pour les 30 prochaines années. Mais le programme de la NASA en ce moment est basé sur les objectifs préexistants du MGS.
Nous sommes au début du processus d'exploration, plus arriérés que nous ne le pensons, ce qui signifie aller de l'avant avec l'exploration et travailler le plus possible.
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