La planète MARS: fantasme et mythe de la science-fiction

Publié le par SarahMoon

 

MARS... c'est presque 150 ans de mythes et de réalités,

 tout d'abord quelques rappels:

  Mars est la quatrième planète du système solaire et la deuxième plus petite, après Mercure, elle est située entre 55 et 100 Millions de Km de la terre en fonction de sa course. Mars possède deux satellites naturels : Déimos et Phobos,  toutes deux petites et de forme irrégulière, lesquelles sont probablement des astéroïdes capturés. Ces satellites ont été nommés d'après la mythologie grecque, qui fait de Phobos (la peur) et Déimos (la terreur) les enfants d'Arès (L'équivalent grec du dieu romain de la guerre Mars). La gravité  Martienne est d'environ un tiers de celle de la Terre (~3 m/s2). L'artmosphère est constituée de 95% de gaz carbonique. Les températures évoluent entre 24° (diurne) et -130° aux pôles. Mars ne possède que le quart de la surface terrestre, et seulement un dixième de sa masse. Cependant, comme elle n'a pas d'océan, la surface des terres sèches accessibles de Mars est approximativement égale à celle des terres émergées de la Terre. Le symbole astronomique de Mars est un cercle avec une flèche pointant vers le nord-est Ce symbole est une représentation stylisée du bouclier et de la lance du dieu Mars, en biologie il est utilisé comme signet pour le sexe mâle. Selon André Debus du CNES, un milliard de bactéries auraient été amenées sur Mars par les différentes explorations américaines et européennes.

  Mars a depuis toujours fasciné les hommes. Son aspect rougeâtre dû à l'oxyde de fer Fe2O3 contenu dans les minéraux de sa surface, lui confère son  apparence intrigante et mystérieuse.  La couleur rouge de Mars lui a valut dans l'antiquité le rapprochement avec le dieu grec de la guerre Arès, puis avec son équivalent romain Mars, le rouge évoquant le sang des champs de bataille. Les Égyptiens la nommaient « Horus rouge (Hor-desher) » et connaissaient son « déplacement à reculons ». Les Babyloniens la nommaient Nirgal/Nergal, l'étoile de la mort. Actuellement Mars est aussi connue sous le nom de planète rouge. En Chine, Japon, Corée et Viêt Nam, Mars est l'étoile de feu. 

 Le relief martien, est surtout connu pour ses contrastes. Grâce aux missions d'exploration, la cartographie de Mars est désormais assez bien connue. Elle est caractérisée par des reliefs imposants qui témoignent d'une activité volcanique et de la présence ancienne d'eau. On y trouve de nombreux volcans : dont Olympus Mons, Arsia Mons, Ascraeus Mons, Pavonis Mons, Elysium Mons, Albor Tholus, Hecates Tholus etc. Le mont Olympe (Olympus Mons), haut de 21 km au-dessus du niveau moyen, est la plus haute montagne connue du système solaire et aussi un canyon célèbre "Valles Marineris" d'une longeur de 4000 Km et d'une profondeur allant jusqu'à 7000 m.

 

 

 Plusieurs indices, comme des dépôts sédimentaires, des traces de rivages et des cours d'eau asséchés indiquent qu'il y aurait eu sur Mars une grande quantité d'eau, et une activité hydrologique intense. La présence d'eau dans le passé sous forme d'océan (-3 Milliards d'années) et aujourd'hui sous la forme de permafrost et de plus en plus problable. L'eau peut donc signifier la VIE, obsession récurrente concernant cette planète depuis 1977 avec la découverte des "canaux" par SHIAPARELLI et leur interprétation erronée en 1895 par Percival LOWELL De l'eau liquide a existé sur la surface de Mars, comme les premières images des sondes spatiales permettait de le supposer. Cette découverte clef a été confirmée grâce à la détection d'hématite qui est un minéral qui se forme d'habitude uniquement en présence d'eau, par la sonde Opportunity.

 La sonde Mariner 9 a découvert en 1972 des lits de rivières asséchés dans l'hémisphère sud, âgés d'environ 3,8 milliards d'années. On ne trouve aucune trace plus récente de ce type de réseaux hydrographiques. Contrairement à la Terre, cette eau ne serait pas pour la majorité issue de pluie mais de sources souterraines, chauffées par le magma d'un volcan ou à la suite d'un impact de météorite. Néanmoins, il est possible qu'une période de pluie ait existé a une époque encore plus ancienne.

 Des lacs ont pu localement exister dans des cratères. L'hypothèse d'un océan recouvrant l'hémisphère nord (zone à l'altitude la plus basse) et d'une hauteur de 500m est de même débattue. Certains indices vont dans ce sens, mais certaines preuves essentielles sont encore manquantes (présence de carbonates issus de la réaction entre le CO2 et l'eau). Aujourd'hui, la plupart des scientifiques pensent qu'il n'y a pas de traces d'eau "liquide", à proprement parler. La glace y passe généralement de l'état solide a l'état gazeux . On ignore néanmoins ce qu'est devenue la majeure partie de cette eau. Il pourrait y en avoir enfouie dans le sol ou sous la glace, et peut-être qu'une partie s'est évaporée dans l'espace, l'atmosphère étant ténue et la gravité inférieure à celle de la Terre.

 Cependant, Michael Malin et Kenneth Edgett (et co-auteurs), chercheurs de la Nasa ont annoncé en décembre 2006 avoir désormais la preuve d'écoulements granulaires épisodiques actifs. L'analyse d'image haute résolution MOC prises par la sonde sonde Mars Global Surveyor a révélé la présence de nouvelles ravines (gullies) dont la mise en place pourrait être liée à des écoulements de boue.

 Il y a par contre, aujourd'hui encore sur cette planète du pergélisol, voire du mollisol. Il est donc possible qu'il y existe encore des traces de vie. Plusieurs sondes spatiales ont été envoyées sur cette planète dans ce but, notamment les sondes Vikings, Mars Express et le module Beagle 2, et les robots Mars Exploration Rover 1 et 2. L’hypothèse martienne de l'origine de la bactérie polyextrémophile Deinococcus radiodurans est également envisagée. La sonde Mars Global Surveyor aurait trouvé, par ailleurs, des formes sur Mars faisant penser à de la végétation. Les avis sont partagés sur ce point, mais les images sont facilement consultables sur de nombreux sites.

 L’atmosphère de Mars est très mince : la pression d'air en surface est de seulement 7,5 millibars comparativement à une moyenne de 1013 millibars sur la Terre. Cette atmosphère est composée de 95% de dioxyde de carbone, 2,7% d’azote, 1,6% d’argon et rien de plus qu'une trace de vapeur d'eau (entre 0,001% et 1%) et d’oxygène(0,13%). Récemment, la sonde européenne Mars Express a détecté du méthane dans l'atmosphère martienne . Ce gaz, se trouvant en forte concentration au dessus de certaines zones qui sont déjà connues pour receler plus de vapeur d'eau qu'à l'ordinaire ouvre la question de la présence de vie sur Mars.La condensation alternée de CO2 fait varier jusqu'à 30% la pression. On peut trouver quelques nuages d'eau et de CO2, ainsi que des poussières en suspension.

 L'atmosphère contient très peu d'ozone. On ne trouve donc pas de stratosphère. Le profil de température en fonction de l'altitude est alors décroissant (et très irrégulier) jusque vers 100km, où commence la thermosphère directement chauffée par le soleil. La faible épaisseur optique dans le visible laisse largement les rayons solaires atteindre le sol. Bien que l'atmosphère soit majoritairement composée de CO2, l'effet de serre induit est faible en raison de la faible densité atmosphérique : 3K contre 33K pour la Terre. De plus, le faible stockage de la chaleur et l'absence d'océan induisent de fortes variations entre le jour et la nuit.

Pour un certain nombre de scientifiques, la disparition de l'atmosphère martienne et la disparition d'eau liquide sont liées. Plusieurs hypothèses peuvent expliquer ces pertes :

  • Les collisions avec les astéroïdes étant fréquentes au début de l'histoire de la planète rouge, elles peuvent être un début d'explication.
  • La réaction du CO2 avec l'eau pour former des carbonates (hypothèse), non recyclés contrairement à la Terre où la tectonique joue ce rôle.
  • La gravité martienne est suffisante pour retenir le CO2 et l'eau dans l'atmosphère. Mais sous l'action du vent solaire, les molécules qui ne sont pas protégées par la présence d'un champ magnétique (contrairement à la Terre) peuvent récupérer assez d'énergie pour atteindre la vitesse de libération.

 

Les dates de l'exploration de Mars:

  • [Mars ?] (URSS) 10 octobre 1960 Sonde de 640 kg lancée par un A-2e (Molnya) et prévue pour explorer Mars, n'a pu atteindre l'orbite terrestre (une autre sonde de même conception ([Mars ??] lancée le 14 octobre 1960 a subi le même sort)
  • [Mars ???] (URSS) 24 octobre 1962 Sonde de 890 Kg lancée par un A-2e (Molnya) et prévue pour explorer Mars, n'a pas pu quitter l'orbite terrestre d'attente
  • Mars 1 (URSS) 1er novembre 1962 La sonde de 893 Kg, lancée par un A-2e (Molnya) est passée à 193 000 Km de la surface de la planète, mais la correction à mi course a échoué
  • [Mars ????] (URSS) 4 novembre 1962 La sonde de 890 kg lancée par un A-2e (Molnya) n'a pu quitter l'orbite terrestre
  • le 5 novembre 1964 la sonde de 261 Kg Mariner 3 lancée par une Atlas-Agena n'a pas réussi à atteindre l'orbite terrestre
  • Le 28 novembre 1964, la sonde Mariner 4 réalisa le premier survol de Mars et envoya 21 photographies. pression mesurée - de 1% de celle de la Terre
  • Le 30 novembre 1964, la sonde Zond 2 de 890 Kg lancée par un A-2e (Molnya) est passée à 1 500 Km de Mars, mais elle était muette
  • Le 24 février 1969, La sonde américaine Mariner 6 de 413 Kg lancée par un Atlas-Centaur a effectué un survol rapproché de Mars, envoyé des données et 75 photos
  • [Mars ?????] (URSS) 27 mars 1969 Sonde de 3 190 Kg lancée par un D-1e (Proton-K 4) et prévue pour explorer Mars, n'a pas pu quitter l'orbite terrestre d'attente
  • Le 27 mars 1969, La sonde américaine Mariner 7 de 413 Kg lancée par un Atlas-Centaur a effectué un survol rapproché de Mars, envoyé des données et 126 photos
  • Le 8 mai 1971, La sonde américaine Mariner 8 de 1 031 Kg lancée par un Atlas-Centaur prévue pour explorer Mars, n'a pas pu atteindre l'orbite terrestre d'attente, le second étage du lanceur eut un dysfonctionnement et Mariner 8 retomba dans l’atlantique
  • Cosmos 419 (URSS), 10 mai 1971, La sonde soviétique de 4 650 Kg lancée par un D-1e (Proton K-4), prévue pour explorer Mars, n'a pas pu quitter l'orbite terrestre d'attente
  • Mars 2 (URSS), 19 mai 1971, La sonde soviétique de 4 650 Kg lancée par un D-1e (Proton K-4), prévue pour explorer Mars, a renvoyé des données depuis l'orbite de Mars, mais l'atterrisseur n'a pas fonctionné
  • Mars 3 (URSS), 28 mai 1971, La sonde soviétique de 4 650 Kg lancée par un D-1e (Proton K-4), prévue pour explorer Mars, a renvoyé des données depuis l'orbite de Mars, mais l'atterrisseur de 635 kg s'est tu après avoir atteint le sol
  • Le 30 mai 1971, La sonde américaine Mariner 9 de 1 030 Kg lancée par un Atlas-Centaur premier à orbiter avec succès autour de Mars, à renvoyé 7 329 photos de la planète et de ses satellites, et révéla le témoignage de la présence ancienne d'eau ayant laissé des traces profondes
  • Mars 4 (URSS), 21 juillet 1973, La sonde soviétique de 3 950 Kg lancée par un D-1e (Proton K-4), prévue pour explorer Mars, n'a pu quitter l'orbite
  • Mars 5 (URSS), 25 juillet 1973, La sonde soviétique de 3 950 Kg lancée par un D-1e (Proton K-4), prévue pour explorer Mars, a renvoyé des données depuis l'orbite de Mars
  • Mars 6 (URSS), 5 août 1973, La sonde soviétique de 3 950 Kg lancée par un D-1e (Proton K-4), a effectué un vol rapproché de Mars, l'atterrisseur a envoyé des informations durant 120 secondes
  • Mars 7 (URSS), 9 août 1973, La sonde soviétique de 3 950 Kg lancée par un D-1e (Proton K-4), a effectué un vol rapproché de Mars, l'atterrisseur n'a pas fonctionné
  • Le 20 juillet 1976, la sonde américaine Viking 1, lancée par un titan III Centaur, fut le premier engin à se poser sur Mars. Il fut suivi par Viking 2 qui se posa le 3 septembre 1976. Ces deux engins étaient principalement chargés de trouver la vie sur Mars (cf. ci-dessus). Ils firent des prélèvements dans le sol, des analyses et prirent plus de 50 000 images. Ils étaient accompagnés chacun d'une sonde orbitale. Celles-ci restèrent sur orbite martienne pour cartographier la planète et relayer les informations en direction de la Terre.
  • Le 4 juillet 1997, l'engin Pathfinder avec à son bord le robot Sojourner se posa sur Mars. Ce robot mobile se déplaça aux alentours pour analyser les roches.
  • Le 11 septembre 1997, la sonde orbitale Mars Global Surveyor s'est mise en orbite autour de Mars. Elle prit des images à haute-résolution et dressa une carte complète du relief de la planète
  • Le 25 décembre 2003, la sonde Mars Express, de l'Agence spatiale européenne s'est mise en orbite autour de la planète pendant que le module Beagle 2 s'est posé. Mais le module n'a pas répondu après son atterrissage. Le 19 janvier Mars Express envoie ses premiers clichés haute résolution de la surface de la planète.
  • Le 4 janvier 2004, le robot américain Spirit de la Mars Exploration Rover a envoyé durant ses premières images de la surface du cratère Gusev. Il a analysé la composition des roches et du sol martiens et a atteint en août 2005 le sommet de la colline "Husband" située à 3 500 m de son site d'atterrissage.
  • Le 24 janvier 2004, le jumeau de Spirit, Opportunity, s'est posé au fond d'un petit cratère de 10 mètres de diamètre, creusé par la chute d'une météorite sur la plaine de Meridiani Planum. Le robot a donc pu analyser directement la roche mère révélé par l'impact : il a été prouvé, grâce à son microscope que ce matériel rocheux s'est constitué au sein d'eaux salées et acides, probablement très froides. Mais il est impossible pour l'heure d'affirmer s'il s'est formé au fond d'une mer ou d'un lac ou grâce à la remontée en surface d'eaux souterraines.
  • Le 2 mars 2004 le responsable scientifique de la mission américaine Mars Exploration Rover, Steve Squyres, a annoncé officiellement que le robot Opportunity avait découvert des traces minérales révélant la présence passée d'eau sur Mars.
  • En juillet 2005, la sonde Mars Express a découvert un lac gelé sur Mars. La glace détectée, visible de très haut, est située dans un cratère anonyme de 35 km de diamètre dont la profondeur maximale est d’environ 2 km. On trouvera en lien externe, sous le titre « Des glaciers sur Mars », des images — en particulier en vision stéréoscopique — de ce « glacier ».
  • Fin janvier 2006, le rover Spirit avait déjà transmis plus de 76 000 images vers la Terre, et Opportunity plus de 65 000 images.
  • Le 10 mars 2006, la sonde américaine Mars Reconnaissance Orbiter s'est mise en orbite autour de Mars.

 

Mars dans la littérature de Science-fiction:

 

 Depuis longtemps Mars inspire les auteurs de science-fiction. Même avec les désillusions qu'ont apportées les techniques modernes d'exploration spatiale, le filon est encore largement exploité. C'est le sens de la fiction qui a changé. Autrefois, Mars était représentée peuplée par des organismes et des êtres vivants, les Martiens (qui ont été représentés verts un temps, puis gris), et les monstres aux yeux pédonculés. Mars faisait peur dans la littérature de Science-fiction, c'est d'elle qu'était censé provenir "les méchants envahisseurs". Puis elle évolua, avec des auteurs comme Bradbury qui proposait des réflexions sur l'autre et le colonianisme. Maintenant elle est plutôt considérée comme une future terre d'accueil, prête à être terraformée puis colonisée par l’Homme. Une sorte de nouvel Éden.

 A la fin du XIX siècle, les deux romanciers pères du mythe martien sont surement H.G WELLS (1866-1946) avec  la guerre des mondes et Edgar Rice BURROUGH (1875-1950) et son Cycle de Mars (un terrien John CARTER visite le passé de MARS, BARSOOM). Les premiers magasines de SF de l'âge d'or vont consolider la vision du martien vert: CLark Ashton SMITH, Edmond HAMLTON, Catherine L.MOORE (Shambleeau) et bien d'autres ajuoterons leur pierre.

 Dans les années 1940 l'exotisme des civilisations martiennes perdure Leigh BRACKETT (cycle de MARS le peuple de sinharat, l'épée de Rhiannon) Ray BRADBURY (Chroniques Martiennes). Mais le petit homme vert n'est plus forcément vert. Bracket nous parle d'un peuple à notre image, un peuple antique et disparue et ces héros évoluent dans les ruines de leurs civiliastions. Bradbury lui nous parle d'un peuple différent mais antropomorphe, un peuple beau pacifique qui nous fait paraitre l'humanité laide, grossière et pleine de vice.

 A partir de années 1950 en pleine conquête spatiales le problèmes de colonisation commencent à être évoqués Arthur C.CLARKE (les Sables de MARS) Les deux décennies suivantes 1960-1970 verront naître des récits plus décalés utilisant la planète rouge comme décorum Philip K.DICK (glissement de temps sur MARS, Total Recall) John VARLEY ( dans le palais des Rois Martiens). L'idée d'un peuple de petit bonhomme vert est délaissé.

 1980-2000 c'est le réalisme scientifique qui vont guider les écrivains de science-fiction. La colonisation, la terra formation les relations entre la terre et mars sont les thèmes d'une série très importante de roamans dans la lignée de la trilogie de mars de Kim Stanley ROBINSON,(Mars la rouge, MArs la verte, Mars la Bleu) Greg BEAR (l'envol de Mars), Bova BEN (mars et le retrour sur MARS).

 

 Il existe un grand contraste entre l'hémisphère nord, dont la plus grande partie est en dessous du niveau moyen du sol, à part un vaste plateau très élevé nommé Tharsis, et l'hémisphère sud, dont au contraire le niveau est plus élevé que la moyenne. Autrement dit, si on terraformait Mars en y recréant des océans, il se formerait un vaste océan dans l'hémisphère nord, dont émergerait le plateau de Tharsis, tandis que l'hémisphère sud serait une vaste zone continentale.

 Les calottes polaires de Mars sont de compositions différentes en fonction des hémisphères. La calotte du pôle nord a un rayon de 1100km, celle du pôle sud de 420km. Au sud, la glace est une glace de CO2 et d'un peu d'eau, au nord, une glace d'eau. Sous ces couches de glace, on trouve des couches sédimentaires composées de glace et de poussière. Épaisses de plusieurs kilomètres, elles sont l'accumulation année après année d'un mélange de glace et de poussière transportée par l'atmosphère. On estime qu'une épaisseur de quelques microns s'est déposée chaque année. Au pôle nord, sous ces fines strates, on observe une dernière épaisseur faite d'un mélange de sable et de glace, probablement à l'origine, par l'érosion due au vent, des champs de dunes observés autour du pôle. Durant l'hiver, l'atmosphère de CO2 se solidifie et recouvre la majeure partie des régions polaires d'une couche de glace de CO2 d'une dizaine de centimètres.

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