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| Des instruments météorologiques canadiens pour la mission Phoenix à destination de Mars |
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Par Diane V. Michelangeli
Professeure associée en sciences de l'atmosphère
Université York
| La mission Phoenix foulera le sol martien en mai 2008 avec, à son bord, plusieurs instruments qui permettront d'étudier l'histoire de l'eau sur
Mars sous toutes ses formes. Cette mission fera d'ailleurs appel à des techniques d'analyses paléohydrologiques, géologiques, chimiques et météorologiques. Il s'agira de la première mission Scout de la NASA à se poser sur Mars. Cette mission, dirigée par le professeur Peter Smith de l'Université de l'Arizona, à Tucson, a été sélectionnée en août 2003 dans le cadre d'un concours où ont été présentés plusieurs autres projets des plus intéressants. |
Logo de la mission Phoenix,
dessiné par Isabelle Tremblay,
une ingénieure de l'ASC.
(Crédit : Université d'Arizona)
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La mission Phoenix visera également à déceler des zones habitables en caractérisant le sous-sol du pergélisol dans la région polaire de la
planète rouge. Ainsi, Phoenix permettra de mesurer les concentrations de molécules organiques au moyen d'un spectromètre de masse,
de réaliser des expériences hydrochimiques sur les sols humides et
de scruter les particules microscopiques du sol.
La contribution du Canada
Cette mission mettra à profit un important élément de conception canadienne. En effet, l'Agence spatiale canadienne livrera à la NASA une station météorologique (MET) qui comprendra un capteur de pression atmosphérique, trois capteurs de température installés sur un mât vertical et un lidar. Les instruments météorologiques seront mis au point par MD Robotics, de Brampton (Ontario), avec l'appui d'Optech Inc., de Toronto (Ontario) pour l'élaboration du
lidar (un type de radar mais exploité à une fréquence
plus élevée et utilisant un émetteur laser ainsi qu'un
récepteur optique).
L'eau, la poussière et les nuages
Maquette de l'atterrisseur Phoenix. (Photo : NASA Jet Propulsion Laboratory, Université d'Arizona)
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La recherche de l'eau et de la vie extraterrestre constitue une quête importante qui anime la communauté scientifique depuis plusieurs décennies. La mission Phoenix permettra de recueillir des données qui nous aideront à mieux comprendre le climat et les conditions météorologiques qui règnent, et qui ont déjà
régné, sur Mars. La trousse d'instruments météorologiques,
au coeur de cette mission, fournira des informations sur l'état actuel de l'atmosphère martienne et sur la couche limite de cette dernière. |
Le lidar, pour sa part, permettra de détecter la présence de poussière, de brouillard et de nuages de cristaux de glace dans la basse atmosphère. Les particules de poussière en suspension dans l'atmosphère sont une importante caractéristique de l'atmosphère martienne puisqu'elles ont un impact sur le bilan radiatif de la planète et influencent la structure et la dynamique de la température atmosphérique. Les particules de poussière sont également à la base du phénomène de condensation qui entraîne la formation des nuages de glace d'eau observés par les sondes Viking, Pathfinder et par le spectromètre à émission thermique de Mars Global Surveyor. Les nuages contribuent à disperser l'eau dans l'atmosphère de la planète et à la précipiter au sol. Les cristaux de glace d'eau, lorsqu'ils atteignent une taille suffisante, retombent à la surface et interagissent avec le régolithe, ou sont absorbés par ce dernier. La compréhension de la dynamique de la couche limite et de la formation et de l'évolution des nuages est donc essentielle à l'approfondissement de nos connaissances sur le cycle de l'eau
sur Mars, dans l'espoir d'y trouver de la vie.
Une équipe polyvalente
| L'équipe scientifique canadienne, dirigée par la professeure Diane Michelangeli, de l'Université York, appuie activement le développement des instruments de la station météorologique ainsi que plusieurs autres qui seront exploités dans le cadre de la mission Phoenix. Elle a mis au point un modèle des particules de poussière et des nuages martiens qui vise à simuler les conditions qu'on s'attend de trouver au site d'atterrissage. |
Maquette de l'atterrisseur Phoenix. (Photo : NASA Jet Propulsion Laboratory, Université d'Arizona)
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- Le professeur Peter Taylor, de l'Université York, travaille présentement à la conception d'un modèle de la couche limite qui vise à étudier la turbulence dans la basse atmosphère.
- Le professeur Jim Whiteway, également de l'Université York, offrira des conseils pour l'élaboration du lidar et la caractérisation des signaux obtenus.
- Le professeur Tom Duck, de l'Université Dalhousie, sera chargé de mettre au point les algorithmes pour la récupération des données du lidar.
- Le professeur Carlos Lange, de l'Université de l'Alberta, développera un modèle de la circulation de l'air et du flux de masse atmosphérique autour du module d'atterrissage Phoenix au moyen d'une expérience de validation.
- Finalement, M. David Fisher de la Commission géologique du Canada mettra à profit son expertise en glaciation et en rapport isotope afin de lever le voile sur l'histoire de l'eau sur Mars. David Fisher et Peter Taylor fourniront également de précieuses informations sur la sublimation de la glace aux autres membres de l'équipe responsable de la mission Phoenix.
La participation de l'équipe canadienne à cette captivante mission de la NASA a été rendue possible grâce à M. Allan Carswell, leader de la technologie lidar et fondateur de l'entreprise Optech. Son expertise scientifique et technique des mesures lidar est essentielle au succès de ce projet.
Une contribution pour l'avenir du Canada
L'équipe scientifique est appuyée par des étudiants de premier et de deuxième cycles, des boursiers de recherche
postdoctorale et des chercheurs associés à diverses institutions. La mission Phoenix constitue donc une occasion idéale pour les jeunes chercheurs canadiens qui s'intéressent à l'exploration planétaire. La formation de scientifiques hautement qualifiés, le développement de nouvelles technologies et la réalisation d'expériences en exploration spatiale renforceront le
rôle de chef de file du Canada dans ce domaine.
Pour obtenir de plus amples renseignements sur la mission Phoenix, consultez les sites Web suivants :
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