Pour les articles homonymes, voirMaven.
| Organisation |  NASA/JPL |
|---|---|
| Constructeur | Lockheed Martin |
| Programme | Mars Scout |
| Domaine | Étude de l'atmosphère deMars |
| Type demission | Orbiteur |
| Statut | Opérationnel |
| Autres noms | Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN |
| Lancement | |
| Lanceur | Atlas V 401 |
| Insertion en orbite | |
| Durée | 1 an (mission primaire) |
| Identifiant COSPAR | 2013-063A |
| Site | science.nasa.gov/mission/maven |
| Masse au lancement | 2 454 kg |
|---|---|
| Masse instruments | 65 kg |
| Ergols | Hydrazine |
| Masse ergols | 1 645 kg |
| Contrôle d'attitude | Stabilisé 3 axes |
| Source d'énergie | Panneaux solaires |
| Puissance électrique | 1135 watts |
| Satellite de | Mars |
|---|---|
| Orbite | Orbite basse elliptique |
| Périapside | 175 km |
| Apoapside | 6 000 km |
| Période de révolution | 4,5 heures |
| Inclinaison | 74,2° |
| NGMS | Spectromètre de masse |
|---|---|
| IUVS | Spectromètre imageurultraviolet |
| MAG | Magnétomètre |
| SWEA/SWIA | Analyseurions/électronsvent solaire |
| SEP | Mesure des ions/protons énergétiques |
| STATIC | Composition ions therm./suprathermiques |
| LPW | Photomètres,sonde de Langmuir |
MAVEN (acronyme deMars Atmosphere and Volatile EvolutioN[N 1]) est unemission spatiale d'exploration de laplanèteMars développée dans le cadre duprogramme Mars Scout de l'agence spatialeaméricaine, laNASA, et lancée avec succès fin2013.
Mars est aujourd'hui désertique, sèche, froide (température au sol moyenne de−53 °C) et dotée d'uneatmosphère très ténue (pression atmosphérique 170 fois plus faible que sur Terre). Pourtant, les indices géologiques recueillis par les engins spatiaux placés en orbite commeMRO (traces de vallées fluviales, bassins lacustres…) ou au sol comme les roversMER etCuriosity (détection d'argiles formées en présence d'eau liquide…) démontrent que la planète Mars était autrefois (il y a environ 4 milliards d'années) chaude et dotée d'une atmosphère suffisamment dense pour permettre à l'eau de couler à l'état liquide à sa surface. L'état actuel de l'atmosphère de Mars est probablement le résultat de l'action duvent solaire, flot de particules ionisées émis en permanence par le Soleil qui, en bombardant l'atmosphère de Mars, a progressivement conduit à sonéchappement. La disparition duchamp magnétique martien au début de l'histoire de la planète a sans doute contribué à ce processus.
Lasonde spatialeMAVEN, qui circule sur une orbite elliptique autour de Mars, a pour mission de déterminer les mécanismes à l'origine de la quasi-disparition de son atmosphère. À cet effet, ses instruments étudient les caractéristiques de la partie supérieure de l’atmosphère de la planète exposée au bombardement solaire notamment en déterminant sa composition, mesurant le flux d'énergie solaire ainsi que le taux d'échappement actuel des différents gaz. Pour atteindre ses objectifs, la sonde spatiale est placée sur une orbite basse elliptique qui lui permet de traverser toutes les régions de l'atmosphère martienne résiduelle. Au cours de sa mission primaire d'une durée d'un an,MAVEN a effectué cinq « plongées » dans l'atmosphère basse relativement dense. Une fois sa mission primaire achevée, la sonde spatiale a poursuivi ses investigations scientifiques tout en jouant également le rôle de relais de télécommunications entre les engins spatiaux posés sur le sol martien (roverCuriosity…) et la Terre tout en poursuivant ses mesures scientifiques.
MAVEN est unorbiteur de grande taille (2,55 tonnes, 11 mètres d'envergure) qui emporte unecharge utile constituée de huit instruments scientifiques.MAVEN a été lancé le par une fuséeAtlas V 401 depuis labase de lancement de Cap Canaveral et s'est placé en orbite autour de Mars le. Le projet a un coût évalué à 671 millions dedollars américains en incluant le lancement et la gestion des opérations durant la mission primaire. Maven a vu sa mission prolongée à plusieurs reprises et est toujours opérationnel en 2025.
Parmi les nombreux résultats de cette mission, MAVEN a permis de confirmer le rôle duvent solaire dans l'échappement de l'atmosphère avec un accroissement considérable à chaqueéruption solaire. Compte tenu de la fréquence beaucoup plus élevée de ces événements lorsque le Soleil était plus jeune, ce processus explique sans aucun doute la transformation subie par l'atmosphère martienne. La mission a également permis de déterminer que l'ionosphère jouait un rôle critique dans le processus d'échappement et que le taux de disparition de l'hydrogène variait fortement en fonction de la saison martienne. Une cartographie complète de la magnétosphère de la planète a été réalisée.
Mars est aujourd'hui une planète désertique, froide (température moyenne de−53 °C oscillant entre−128 °C aux pôles durant la nuit polaire et+27 °C à l'équateur, à midi et lorsque la planète se trouve au plus près du Soleil). Sonatmosphère très ténue (pression atmosphérique en surface de 30 millibars, soit 170 fois plus faible que sur Terre) est composée essentiellement de dioxyde de carbone (95,3 %) et contient une proportion anormalement faible de vapeur d'eau. Dans les conditions actuelles, l'eau ne peut pas exister à l'état liquide mais seulement sous forme de glace (qui peut se sublimer) ou de vapeur d'eau. Les indices géologiques recueillis par les engins spatiaux lancés vers Mars montrent que la planète a connu par le passé des conditions complètement différentes. La caméra à haute résolutionHiRISE de l'orbiteurMRO a permis d'identifier des réseaux de vallées fluviales, des bassins lacustres et des formations glaciaires. LesroversMER etCuriosity ont découvert des traces fossilisées d'anciens cours d'eau et desargiles qui ne peuvent se former que lorsque l'eau liquide subsiste sur de longues durées en surface[1].
Lorsque lesystème solaire s'est formé il y a 4,5 milliards d'années, les planètes telluriques telles que Mercure, la Terre, Vénus et Mars se sont constituées autour d'un noyau constitué de métal fondu. Les mouvements de ce noyau liquide ont généré un champ magnétique qui protégeait la surface des planètes de l'action duvent solaire en repoussant ce flot d'ions et d'électrons énergétiques émis par le Soleil. Durant plusieurs centaines de millions d'années, Mars a disposé d'une atmosphère épaisse, humide et chaude, à l'abri de son champ magnétique. Le cœur chaud a permis le développement d'une activité volcanique alimentant l'atmosphère en gaz. Mais en quelques centaines de millions d'années, ces conditions ont radicalement changé. Le cœur métallique de Mars s'est refroidi et le champ magnétique a progressivement disparu, en laissant l'atmosphère sans protection contre le vent solaire. L'eau présente à la surface a gelé en s'enfouissant dans le sol, ou s'est évaporée dans l'atmosphère. Les analyses effectuées à l'aide des instruments des sondes spatiales martiennes suggèrent que la majeure partie de l'atmosphère a disparu il y a environ quatre milliards d'années. Le rayonnementultraviolet, qui n'était plus filtré par l'atmosphère, a stérilisé son sol. Des mesures effectuées par les sondes spatiales montrent que l'atmosphère continue à s'échapper, à un rythme plus lent, depuis cette époque.Mars Express etPhobos ont ainsi mis en évidence que des ions énergétiques des couches supérieures de l'atmosphère martienne (ionosphère) s'échappaient de manière continue dans l'espace[2],[3].
Selon les scientifiques, l'atmosphère disparue pourrait se trouver dans deux endroits : soit elle a été enfouie dans le sol par le biais de processus géologiques, soit elle s'est échappée dans l'espace interplanétaire. Lesrovers martiens ont découvert des minéraux carbonés (formés de dioxyde de carbone), mais pas suffisamment pour accréditer la thèse de l'enfouissement de l'atmosphère dans le sol. L'hypothèse de l'échappement vers l'espace interplanétaire est, par contre, confirmée par la mesure des isotopes de l'argon présents dans les gaz de l’atmosphère. Les éléments chimiques, comme l'argon, existent avec différentes masses (définissant des isotopes différents), et le ratio entre ces différents isotopes est identique à l'échelle du système solaire au moment de sa formation. S'il y a échappement atmosphérique, les isotopes les plus légers sont plus susceptibles d'être affectés, ce que reflétera alors le ratio entre isotopes[4],[3],[5].
Les données à disposition ont permis d'identifier plusieurs mécanismes qui ont pu conduire à l'échappement de l'atmosphère martienne dans l'espace interplanétaire. Le rayonnementultraviolet et levent solaire transforment lesatomes et lesmolécules de la haute atmosphère, à l'origine électriquement neutres, en particules chargées (ions). Lechamp électrique généré par le vent solaire peut alors agir sur celles-ci et les chasser dans l'espace. Le vent solaire peut également réchauffer les molécules de la haute atmosphère, qui échappent alors à la gravité martienne. Mais deséruptions volcaniques ont eu lieupar la suite[Quand ?], et auraient dû reconstituer l'atmosphère. La disparition de celle-ci résulte peut-être de la combinaison de plusieurs de ces mécanismes[3]. Les mécanismes d'échappement à l’œuvre peuvent être regroupés dans deux catégories : échappement thermique et échappement non thermique.
| Chronologie de la mission[6] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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L'échappement thermique est un phénomène qui a lieu à très haute altitude, au-dessus de l'exobase, dans l'exosphère (à une altitude supérieure à deux cents kilomètres – sur Mars), région de l'atmosphère où les particules ne subissent pratiquement plus de collisions, du fait de la faible densité de l'atmosphère résiduelle. Il résulte de l'agitation normale des particules d'un gaz en équilibre thermodynamique.
La vitesse des particules qui parviennent au-dessus de l'exobase à la suite de collisions se distribue de manière aléatoire. Celles qui sont dotées d'une grande énergie, avec une vitesse supérieure à la vitesse d'échappement et un vecteur vitesse dirigé vers le haut, échappent à l'attraction de Mars. Le réservoir de particules de ce type est reconstitué de manière continue par des particules en provenance des couches atmosphériques inférieures. L'échappement de Jeans ne joue un rôle significatif que pour les particules les plus légères (H, H2, D). C'esta priori le mécanisme qui explique la perte de la majorité de l'hydrogène neutre (non ionisé). Dans la mesure où cet hydrogène provient de l'eau, l'étude de l'échappement de l'hydrogène se confond avec l'étude de la disparition de l'eau sur Mars[7],[8].
Cet échappement est un cas limite de l'échappement de Jeans dans lequel l'expulsion de l'hydrogène vers l'espace interplanétaire entraîne celle de particules plus lourdes. Il n'a joué un rôle important qu'au tout début de l'histoire de Mars, lorsque l'atmosphère primitive était riche en hydrogène[9].
Certaines réactions chimiques exothermiques qui ont lieu dans l'atmosphère produisent un excès d'énergie cinétique transmis aux atomes. Lorsque ces réactions se produisent près de l'exobase, dans une région où la densité est suffisante pour que des collisions se produisent, mais où elle est suffisamment faible pour que l'énergie acquise par les particules ne soit pas dissipée dans de nouvelles collisions (thermalisation), certains des atomes expulsés vers l'exosphère ont acquis suffisamment d'énergie, et donc de vitesse, pour s'échapper dans l'espace interplanétaire[10].
Ce type d'échappement concerne les particules (atomes ou molécules)ionisées. Celles-ci sont originaires de deux régions de l'atmosphère martienne : l'exosphère et la basse ionosphère, en dessous de l'exobase. Dans l'exosphère, des ions sont produits à partir d'atomes ou molécules électriquement neutres. Ils sont alors accélérés par le vent solaire et acquièrent une vitesse suffisante pour échapper à l'attraction de Mars. Ce processus concerne principalement des ions H+ et O+. De leur côté, les ions produits dans la basse ionosphère martienne atteignent l'exobase par diffusion, et sont alors également accélérés par le vent solaire et, pour certains d'entre eux, expulsés dans le milieu interplanétaire. Les particules concernées sont principalement O2+, CO2+ et O+,[10].
Les ions accélérés ne s'échappent pas tous de l'atmosphère de Mars, mais certains d'entre eux ont une trajectoire tangente à l'atmosphère et finissent par percuter d'autres particules. Ils provoquent l'éclatement de molécules et transfèrent alors leur énergie auxatomes (C, N, O, Ar…) qui dans certains cas acquièrent suffisamment de vitesse pour échapper à l'attraction martienne[11].
Le sol de Mars a conservé les traces d'impact d'énormesastéroïdes, qui ont créé près de vingt cratères de plus de mille kilomètres de diamètre. L'onde de choc associée à ces impacts aurait également pu chasser une grande partie de l'atmosphère martienne. Ce mécanisme a pu jouer un rôle important durant leNoachien, où toutes les planètes internes ont subi unbombardement intensif de météorites. Ce phénomène pourrait être à l'origine de la disparition d'une grande partie du CO2 de Mars[10].
MAVEN a pour mission d'évaluer le rôle des différents processus d'échappement atmosphérique déjà identifiés et, éventuellement d'en découvrir de nouveaux. La sonde spatiale doit mesurer le taux de perte sur une année et l'incidence des variations de l'activité solaire sur ce taux. La mesure du ratiodeutérium surhydrogène doit permettre d'évaluer la quantité d'hydrogène perdue par Mars depuis sa création : le deutérium est unisotope lourd de l'hydrogène qui s'échappe donc plus difficilement de l'atmosphère martienne. Les mécanismes à l'œuvre ont modifié ce ratio par rapport à la proportion d'origine établie à partir de mesures effectuées sur lescomètes et astéroïdes qui sont le reflet de la composition originelle du système solaire.
Les mesures effectuées par les instruments scientifiques de la sonde MAVEN doivent permettre de remplir quatre objectifs[12] :
Par ailleurs,MAVEN pourra remplacerMRO etMars Odyssey dans leur rôle de relais de télécommunications entre les engins spatiaux posés sur le sol de Mars (rovers MSL, MER…) et la Terre. Les objectifs scientifiques auront toutefois la priorité durant la première phase de la mission (mission primaire).
MAVEN est unesonde spatiale de typeorbiteur de grande taille : il est constitué d'un corps parallélépipédique de3,47 mètres sur 3 avec deux ailes portant des panneaux solaires, lui donnant une envergure de 11 mètres après déploiement. Sa masse avec ergols est de 2 454 kg et de 809 kg à sec, dont 65 kg pour l'instrumentation scientifique et 6,5 kg pour le système de relais Electra[13]. Il reprend certaines caractéristiques de la sonde spatialeMars Reconnaissance Orbiter. Lesailes solaires constituées chacune de deux panneaux solaires ont des extrémités cambrées de 20° (en « ailes de mouette ») pour mieux résister aux « plongées » dans la partie basse, donc dense, de l'atmosphère martienne prévues au cours de la mission. Les panneaux solaires peuvent fournir jusqu'à 1 135 watts d'énergie (lorsque Mars se situe au point de son orbite le plus éloigné du Soleil) qui sont stockés dans deuxbatteries lithium-ion de 55 ampères-heures[12],[6].
Lesmoteurs-fusées de MAVEN sontmonoergols et consomment de l'hydrazine (capacité d'emport 1 640 kg) et fournissent undelta-v total de2 029 m/s. L'hydrazine est mise sous pression par de l'hélium stocké dans un réservoir entitane. La sonde spatiale dispose de sixmoteurs-fusées ayant chacun unepoussée de 204 newtons utilisés pour l'insertion en orbite autour de Mars et de six autres propulseurs de 22,5 N utilisés pour effectuer les corrections de trajectoire durant le transit entre la Terre et Mars. La sonde spatiale eststabilisée trois axes. Le contrôle d'orientation est réalisé par desroues de réaction. Les données sont transmises à la Terre à l'aide d'une antenne parabolique grandgain fixe de deux mètres de diamètre permettant un débit de 550kilobits par seconde. Les caractéristiques deMAVEN sont compatibles avec les fuséesAtlas V (lanceur retenu) etDelta IV[12],[6],[14].
La sonde emporte huit instruments scientifiques dont trois (IUVS, STATIC et NGIMS) sont placés sur une plateforme orientable avec deuxdegrés de liberté, déployée après l'insertion en orbite autour de Mars. Ces instruments sont développés par leCentre spatial Goddard de la NASA, leLaboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP) de l'université du Colorado àBoulder, leSpace Sciences Laboratory (SSL) de l'Université Berkeley enCalifornie et l'Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP) deToulouse[15],[6] :
Les six instruments suivants forment l'Instrumental Particle and Field Package (PFP), destinés à étudier leplasma :
La sonde emporte le package de télécommunications Electra permettant de communiquer en bande UHF avec les rovers et atterrisseurs martiens et d'assurer ainsi le relais avec la Terre.
En, laNASA lance un appel à candidatures dans le cadre de sonprogramme Mars Scout[N 3] pour une mission dotée d'un budget de 485 millions $ destinée à étudier l'atmosphère de la planète Mars. La proposition duLaboratory for Atmospheric and Space Physics de l'Université du Colorado àBoulder est retenue par l'agence spatiale le parmi 20 autres propositions de mission. La mission scientifique est placée sous la responsabilité deBruce Jakosky (en) (Principal Investigator ou PI) de l'Université du Colorado. Le projet est suivi par leCentre spatial Goddard de la NASA et la fabrication de la sonde spatiale (hors instrumentation scientifique) est confiée à l'établissement deLockheed Martin situé àLittleton dans l'état duColorado[30].
Le, une revue du projet effectuée par la NASA et le constructeur de la sonde spatiale permet de vérifier que le projet se déroule conformément au planning et aucahier des charges[31]. L'assemblage deMAVEN s'achève début 2013 et la sonde débute àDenver la batterie de tests destinés à vérifier son comportement durant le lancement et dans l'espace : tests thermiques, de vibration, de compatibilité électromagnétique et magnétique, etc.[32]. Le coût de la mission avec son lanceur est estimé à cette date à 671 millions US$ c'est-à-dire un montant conforme au budget prévu initialement[33].
La sonde spatiale doit être absolument prête pour lafenêtre de lancement vers Mars qui débute le et qui s'étend sur 20 jours. Le, le constructeur livre la sonde spatiale aucentre spatial Kennedy où les techniciens effectuent une dernière batterie de tests, font le plein d'ergols et assemblent la sonde avec le lanceurAtlas V[34]. Un conflit politique entre les partisrépublicain etdémocrate entraîne le1er octobre unarrêt des activités des institutions fédérales et en particulier des travaux en cours au centre spatial Kennedy. Le lancement deMAVEN qui doit absolument avoir lieu avant le sous peine d'être reporté de deux ans est alors menacé. Le, la NASA décide de reprendre les travaux car le report du lancement pourrait compromettre les missions des rovers martiens Curiosity et Opportunity tributaires, pour leurs communications, de satellites vieillissants que MAVEN doit remplacer[35].
MAVEN doit être lancée durant unefenêtre de lancement qui s'ouvre le et se referme le. Le lanceur sélectionné est une fuséeAtlas 5 401, version dépourvue depropulseurs d'appoint. La sondeMAVEN est mise en orbite le à18 h 28GMT depuis labase de lancement de Cap Canaveral[36]. Après un transit entre la Terre et Mars de 10 mois, la sonde spatiale, à l'approche de cette dernière,réduit sa vitesse d'environ1 233 m/s et s'insère en orbite le. L'orbite atteinte est conforme à l'objectif (périapside = 380 km,apoapside = 44 000 km) et la consommation de carburant (1145 l.) n'est que légèrement supérieure (44 l.) à ce qui était prévu[37].
La sonde spatiale effectue sept manœuvres consécutives au cours des jours suivants, dont quatre pour réduire lepériapside et trois pour réduire l'apoapside. Le la première correction d'orbite consiste à réduire lepériapside de 380 à 204 km (delta-V 8 m/s). Le a lieu la principale correction d'orbite, qui ramène l'apoapside 44 000 km à 8 000 km, soit une réduction de vitesse de 455 m/s[38]. À partir du, différentes antennes et capteurs utilisés par 6 des instruments de la sonde spatiale sont déployés, en mettant à feu des dispositifs pyrotechniques : parmi les équipements déployés figurent deux longues antennes de 7 mètres de long utilisées par l'instrument de mesure des champs électriques et des électrons, ainsi que la plateforme orientable accueillant les instruments IUVS, STATIC et NGIMS. La phase d'étalonnage des instruments débute[39].
L'équipe projet décide de modifier légèrement l'orbite cible pour tenir compte de la densité de l'atmosphère observée, qui est le principal paramètre pris en compte pour la mission. Lepériapside choisi est de 175 kilomètres (au lieu de 150 km) tandis que l'apoapside est fixé à 6 000 km, avec uneinclinaison orbitale de 74,2°. L'orbite finale est atteinte courant novembre. L'étalonnage des instruments est encore en cours la veille du passage de lacomèteSiding Spring, qui passe à faible distance de Mars (139 500 kilomètres). Les instruments de MAVEN effectuent des observations de l'atmosphère de la planète immédiatement après son passage, avant de pointer le spectrographe imageur IUVS vers la comète pour analyser ses émissions dans le spectre ultraviolet, et en déduire des données sur sa composition, puis analyse la réaction de l'atmosphère de Mars lorsque plusieurs tonnes de poussière issue de la queue de la comète pénètrent dans celle-ci. Les données collectées par les instruments de MAVEN et des autres vaisseaux en orbite autour de Mars montrent que de nombreux atomes de métaux, sous forme ionisée ou atomique, ont été injectés dans l'atmosphère, mais que ceux-ci ont rapidement disparu à la suite de processus physiques et chimiques indéterminés. Le MAVEN joue pour la première fois le rôle de relais en survolant le roverCuriosity à une altitude comprise entre 1 100 et 3 700 kilomètres, et en récupérant, grâce à son récepteurUHF Electra, 500megabits de données au cours de la passe, qui sont transférés par la suite vers la Terre. La sonde spatiale entame sa mission primaire mi novembre, après l'achèvement de la phase d'étalonnage des instruments[40].
Durant la majeure partie de sa mission, lasonde spatiale est orientée de manière que sespanneaux solaires soient pointés vers le Soleil sous un angle optimal[12],[6]. Une aurore boréale est observée durant cinq jours, juste avant le. Elle pénètre à une profondeur inattendue dans l'atmosphère. Sa survenue coïncide avec une poussée de l'activité solaire[41].
MAVEN commence sa première campagne de plongée dans l'atmosphère martienne le. Celle-ci débute par un abaissement dupériapside de 175 à 131 km, qui est obtenu par une manœuvre effectuée aupériapside, en modifiant la vitesse de quelques mètres par seconde. La campagne dure 5 jours, au cours desquelles la sonde spatiale exécute 20 orbites et effectue donc 20 passages dans une partie plus dense de la haute atmosphère. La densité, qui est en temps normal de 0,05 kg/m³, monte jusqu'à 2-3,5 kg/m³ durant les 10 minutes que dure chaque passage. Durant ces passages à basse altitude, la sonde spatiale adopte une configuration particulière. Durant toute la campagne, une liaison radio permanente est maintenue grâce à la mobilisation du réseau d'antennesDSN. À l'issue de la campagne, deux manœuvres sont effectuées pour rétablir lepériapside à 150 kilomètres[42].
Au cours des mois suivants, les données fournies par la sonde de Langmuir permettent de découvrir un nuage de poussière persistant stagnant à très haute altitude (entre 150 et 300 km), qui a été éjecté de l'atmosphère par un processus mystérieux. La deuxième campagne de plongée dans l'atmosphère martienne débute le, et cette fois lepériapside est abaissé jusqu'à 131,5 km. Pour disposer d'un bon éventail de mesures, cette campagne d'observation, comme les suivantes, se déroule au-dessus d'une région différente et à des heures de la journée différentes. Au cours des manœuvres de changement d'orbite en début et en fin de campagne, ledelta-V total est de 12,4 m/s. Lepériapside de MAVEN est ramené à l'issue de la campagne à une altitude de 168 km. Durant trois semaines au milieu de juin, Mars passe derrière le Soleil (vu de la Terre) et les communications sont interrompues ou perturbées. Durant cette période, les expériences scientifiques sont arrêtées et la sonde spatiale est placée dans une configuration sécurisée[41]. Début novembre, la mission primaire s'achève et quatre des cinq campagnes de plongée dans l'atmosphère ont été effectuées. Les résultats obtenus ont permis de mesurer le volume de gaz arraché par le vent solaire et de confirmer le rôle sans doute majeur joué par ce processus dans la disparition de l'atmosphère primitive de la planète Mars[43].
Début novembre MAVEN entame sa première extension de mission. La sonde spatiale dispose de suffisamment de carburant pour permettre de mener des investigations scientifiques durant neuf autres années. L'objectif est de maintenir sur cette orbite à l'orbite basse (qui nécessite du carburant car elle impose de relever régulièrement lepériapside) durant au moins 29 mois, puis en circulant sur une orbite plus haute pour limiter la consommation d'ergol. Des plongées dans l'atmosphère pourront être réalisées durant cette période, au détriment de la longévité de la sonde. Durant l'extension de mission,MAVEN pourra servir temporairement de relais de télécommunications entre les rovers et les atterrisseurs martiens d'une part et la Terre d'autre part. L'arbitrage entre les activités de télécommunications et les tâches scientifiques dépendra de l'état de santé des autres satellites jouant le même rôle (MRO et Mars Odyssey)[44],[43].
En MAVEN passe à plusieurs reprises à faible distance (moins de 300 km) de la lune de Mars, Phobos, ce qui lui permet d'effectuer des mesures de la composition de sa surface fournissant des indices supplémentaires sur son origine. Mais le MAVEN se trouve sur une trajectoire de quasi collision avec la lune. Les contrôleurs au sol décident de modifier légèrement la trajectoire de MAVEN pour l'éviter et réduire le risque, en modifiant la vitesse de la sonde spatiale de 0,6 m/s[45].
MAVEN est une des missions dont l'existence était menacée par la proposition de budget 2026 de la NASA de la présidence Trump. Début novembre 2025 le contact avec la sonde spatiale est perdu suite à son passage derrière Mars. L'analyse de signaux radio sporadiques captés par le réseau de stations de la NASA (Deep Space Network) semble indiquer que l'orbite de l'engin spatial a été modifiée et qu'il n'est plusstabilisé sur 3 axes. Plusieurs explications peuvent expliquer ce dysfonctionnement : anomalie de fonctionnement du système de contrôle d'attitude (la centrale à inertie avait rencontré des problèmes en 2022 et en 2023), problème de vanne sur l'alimentation du système de propulsion après que celui-ci ai été utilisé pour désaturer les roues de réaction, anomalie de fonctionnement des roues de réaction. Le contact n'avait pu être rétabli mi-décembre et les liaisons avec les engins spatiaux en orbite autour de Mars ne seront plus possibles une semaine plus tard car la planète sera quasiment dans l'axe du Soleil (conjonction) ce qui ne permet plus aux antennes paraboliques de fonctionner[46].
Les objectifs scientifiques ont été largement remplis mais la perte de MAVEN a également un impact sur le fonctionnement desastromobiles de la NASA circulant à la surface de Mars. MAVEN est un des cinq orbiteurs martiens jouant le rôle de relais de communications entre ceux-ci et la Terre. Les quatre autres sontMars Odyssey qui devrait cesser de fonctionner prochainement après avoir épuisé ses ergols,MRO et deux sondes spatiales de l'Agence spatiale européenneMars Express (également hors d'âge) etExoMars Trace Gas Orbiter. Un projet d'orbiteur destiné à ce rôle de relais (Mars Telecom Orbiter) est proposé depuis plusieurs années par la NASA mais jusqu'à présent il n'a pas reçu de feu vert budgétaire[46].
L'analyse des mesures effectuées par les instruments de la sonde spatiale MAVEN a été rendue publique dans le cadre d'une première étude publiée en. Celle-ci confirme le rôle duvent solaire dans la quasi-disparition de l'atmosphère martienne[47]. Les mesures montrent que 100 grammes d'atmosphère sont arrachés chaque seconde par le vent solaire, et que ce volume s'accroit considérablement à chaqueéruption solaire. Au bout de plusieurs milliards d'années, ce processus, compte tenu de la fréquence beaucoup plus élevée des éruptions solaires lorsque le Soleil était plus jeune, est sans doute la raison principale de la transformation de l'atmosphère martienne. L'échappement de l'atmosphère peut s'effectuer au niveau de trois régions : dans les couches supérieures de l'atmosphère martienne, au niveau des pôles et dans la queue formée par le vent solaire à l'opposé de la direction du Soleil. Les mesures effectuées par les instruments de MAVEN indiquent que l'échappement avait lieu à hauteur de 75 % au niveau de la queue et de près de 25 % au niveau des pôles[48].
Parmi les autres résultats obtenus :
L'astéroïde(120131) MAVEN, découvert en 2003 dans le cadre du programmeLONEOS et circulant dans laceinture principale d'astéroïdes,a été baptisé en 2023 en l'honneur de cette mission[55],[56].
: document utilisé comme source pour la rédaction de cet article.
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