Phoenix est unesonde spatialeaméricaine de laNASA qui se pose le sur le sol de la planèteMars dans la région deVastitas Borealis près de lacalotte polaire Nord. La sonde spatiale, qui n'est pas mobile, doit analyser sur place la composition du sol et de l'atmosphère pour répondre aux questions soulevées par la confirmation de laprésence d'eau au niveau de la calotte polaire par l'orbiteurMars Odyssey de l'agence spatiale américaine. Ses principaux objectifs sont de collecter des données permettant de reconstituer le cycle de l'eau sur Mars, aujourd'hui et par le passé, d'identifier les molécules organiques et volatiles présents dans le sol (eau etméthane en particulier) afin de déterminer si celui-ci pourrait permettre l'existence de certainesformes de vie et enfin étudier le climat dans cette région polaire de la planète.
Phoenix réutilise en grande partie des composants développés pour les missions annulées à la suite des échecs deMars Climate Orbiter etMars Polar Lander. L'engin qui se pose sur le sol de Mars a une masse de 350 kg et dispose de plusieurs instruments (55 kg) comprenant deux petits laboratoires d'analyse chimique alimentés avec des échantillons du sol prélevés par une pelle télécommandée, des microscopes, des caméras et une station météorologique. Phoenix est la première sonde spatiale duprogramme Mars Scout, rassemblant des missions martiennes à faible coût (420 millions dedollars soit 304 millions d'euros dans le cas de Phoenix) pour répondre rapidement à un objectif scientifique ciblé.
Alors que la durée de sa mission avait été fixée à trois mois, l'engin spatial survit jusqu'au 2 novembre, soit plus de cinq mois. La mission remplit tous les objectifs qui lui étaient assignés. Avec sa pelle mécanique, Phoenix creuse neuf tranchées mettant à découvert une couche de glace d'eau présente à faible profondeur. Le laboratoire embarqué MECA analyse plusieurs échantillons du sol mettant en évidence la présence decarbonates et deperchlorates. Les caméras et unlidar permettent d'observer des chutes de neige à haute altitude et le dépôt de couches de givre.
La sonde spatiale Phoenix subit des tests avant son lancement.Lancement de la sonde spatiale Phoenix le 4 août 2007.
À la suite de l'échec des missionsMars Climate Orbiter etMars Polar Lander, la NASA décide de mettre fin à sonprogramme Mars Surveyor et de subdiviser ses missions martiennes en deux sous-ensembles. D'une part des missions au coût non plafonné et d'autre part des missions regroupées dans leprogramme Mars Scout qui reprennent le concept duprogramme Discovery : pour un coût modéré (325 millions US$ initialement), elles doivent être développées rapidement dans le but de répondre à un objectif unique avec une organisation simplifiée placée sous la responsabilité d'un scientifique (Principal investigator, PI)[1]. L'appel à propositions pour la première mission, qui doit être lancée en août 2007, est un succès : 24 missions comprenant des atterrisseurs, rovers, planeurs,pénétrateurs... sont présentées par des universités et des centres de recherches. En juin 2001, 10 projets sont sélectionnés puis, en décembre 2002, quatre missions sont retenues comme finalistes ; SCIM, ARES, Marvel et Phoenix. La NASA retient cette dernière dont l'objectif est d'atterrir près du pôle nord de la planète et d'y mener des études sur la composition du sol et de l'atmosphère.
Phoenix reprend plusieurs équipements de lasonde spatialeMars Surveyor dont le programme avait été annulé en2001 à la suite de l'échec de la missionMars Polar Lander (d'où son nom qui fait référence auPhénix, l'oiseau légendaire qui renaît de ses cendres).
La NASA a énoncé 8 objectifs à atteindre pour qualifier la mission de succès complet[2] :
Réussir un atterrissage en douceur dans des conditions garantissant une production d'énergie électrique suffisante ;
Réaliser un panorama à 360° en vraies couleurs du site d’atterrissage ;
Obtenir des spectres étalonnés de trois emplacements distincts de la surface de Mars comprenant à la fois des roches et du sol ;
Effectuer des relevés de température et de pression pendant toute la durée de la mission de manière à déterminer les principales caractéristiques de l'atmosphère ;
Fournir des échantillons du sol aux instruments TEGA et MECA prélevés à deux niveaux de profondeur distincts ;
Analyser avec TEGA au moins trois échantillons de sol de manière à déterminer la proportion de H2O stockée, y compris sous forme de minéraux hydratés et de glace. Effectuer une analyse d'un échantillon de l'atmosphère avec le spectromètre de masse ;
Analyser avec l'instrument MECA trois échantillons de sol pour en déterminer la chimie hydratée. Analyser également trois échantillons à l'aide du microscope ;
Fournir le contexte des 8 échantillons analysés avant et après prélèvement en réalisant des photos.
La sonde spatiale Phoenix reprend plusieurs équipements deMars Surveyor, mission arrêtée en cours de développement en 2000 après l'échec deMars Polar Lander, qui s'est écrasée sur Mars en1999. Phoenix embarque une série d'instruments, hérités de ces deux engins mais modifiés pour la mission. La sonde spatiale, qui a une masse totale de 670 kg, comprend trois sous-ensembles[4] :
l'étage de croisière qui prend en charge le transit entre la Terre et Mars et est largué avant la rentrée dans l'atmosphère de Mars (5dans le schéma 1)
lebouclier thermique qui protègent l'atterrisseur durant la descente vers le sol de Mars et le parachute qui assure une partie du freinage. Ces deux éléments sont largués avant l'atterrissage (1 et4dans le schéma 1)
Sur cette photo de Phoenix fixée au sommet de sonlanceur on distingue de haut en bas lebouclier thermique avant (brun clair), le bouclier thermique arrière (blanc) et l'étage de croisière en bas avec ses deuxpanneaux solaires fixés de part et d'autre et les deux cylindres saillant de la partie centrale correspondant auxviseurs d'étoiles.L'atterrisseur en position repliée avec le bouclier thermique arrière.
L'étage de croisière de Phoenix prend en charge le transit entre la Terre et Mars. Il fournit l'énergie nécessaire aux systèmes de vol (ordinateur de bord, moteurs pour les changements de trajectoire, etc.) pendant toute la durée de cette phase. Le cœur de l'étage de croisière est un cylindre court de 95 centimètres de diamètre sur lequel sont fixés deuxpanneaux solaires de part et d'autre qui portent l'envergure de l'étage de croisière à 3,4 mètres. L'équipement installé comprend des antennes faible et moyen gain, un émetteur radio enbande X, deuxcapteurs solaires et deuxviseurs d'étoiles. Le fonctionnement de l'étage de croisière repose en partie sur des équipements installés dans le bouclier thermique. Ainsi pour corriger sa trajectoire ou modifier son orientation dans l'espace, l'étage de croisière utilise 8 petitesmoteurs-fusées regroupés par 2 (1 moteur d'unepoussée de 4newtons pour lecontrôle d'attitude et 1 moteur de 15,6 newtons pour les corrections de trajectoire) dont lestuyères émergent du bouclier thermique arrière par 4 orifices. De même durant le transit c'est l'ordinateur embarqué de l'atterrisseur qui pilote les opérations. L'étage de croisière est largué sept minutes avant le début de l'entrée dans l'atmosphère martienne[5]. L'étage de croisière à une masse de 82 kilogrammes[6].
Les équipements installés sur le plateau supérieur comprennent un antenneUHF hélicoïdale pour transmettre des données aux orbiteurs martiens qui les relaient vers la Terre. Le débit est de 128 kilobits par seconde sur la liaison montante (envoi de données et de télémesures) et de 8 ou 32 kilobits pour la réception de commandes). Deux antennes moyengain enbande X sont utilisées pour communiquer directement avec la Terre avec un débit de 2 kilobits par seconde (liaison montante et descendante). L'avionique est enfermée dans une enceinte isolée thermiquement située sous le plateau. Elle comprend notamment l'ordinateur embarqué qui contrôle les opérations durant l'ensemble de la mission dont le transit vers Mars et la descente sur le sol martien. Cet équipement qui existe à deux exemplaires repose sur un microprocesseurRAD6000 versionradiodurcie duPowerPC cadencée à 5, 10 ou 20mégahertz. Les données scientifiques sont stockées dans unemémoire de masse de typemémoire flash et d'une mémoire vive d'une capacité de 74mégaoctets. Un vidéodisque fixée sur le plateau supérieur contient les noms de plus de 250 000 personnes de 70 pays et contient des œuvres littéraires associées à Mars dont celles de Percival Lowell, H.G. Wells, Isaac Asimov, Ray Bradbury et de nombreux autres écrivains[4].
Atterrisseur : 1 = Panneau solaire, 2 = Bras télécommandé, 3 = Caméra du bras, 4 = Caméra SSI, 5 = Station météorologique MET, 6 = Caméra de descente MARDI, 7 = Laboratoire MECA, 8 = Analyseur de gaz TEGA.
D'une masse totale de 55kilogrammes, les instruments de Phoenix sont les plus avancés jamais posés sur Mars, notamment un petitfour où les échantillons sont chauffés de façon à déterminer l'évolution de leurs caractéristiques en fonction de la température.
Le brasrobotisé RA (en anglaisRobotic Arm) est fournie par leJet Propulsion Laboratory. Construit en alliage de titane et d'aluminium et long de 2,35 mètres, le bras robotique permet à Phoenix de creuser dans le sol jusqu'à 50 centimètres de profondeur au moyen d'une petitepelle fixée à son extrémité, d'y récolter des échantillons et de les transférer vers d'autres instruments en vue d'être analysés. Il dispose de quatredegrés de liberté et peut exercer uneforce de 80 newtons[8].
Lacaméra du brasrobotisé RAC (Robotic Arm Camera) est fournie par l'Université de l'Arizona et l'Institut Max Planck. Montée à l'extrémité du bras elle comprend une multitude de petitesLED de couleurs permettant de prendre desimages avec unéclairagerouge,bleu ouvert. Lalentille était protégée de lapoussière par un cache transparent amovible. Cette caméra a réalisé des images deséchantillons collectées par lapelle à partir dusol. Elle n'a finalement pas réalisé d'image des parois des tranchées creusées par le bras, ni pu être déplacée à proximité deroches voisines pour examiner leur texture[9].
Desroues àfiltres permettent à la caméra d'observer dans 12longueurs d'onde différentes (duviolet au procheinfrarouge) lesol, leciel et lesoleil. Lespanoramas réalisés ont permis de caractériser lagéologie du site d'atterrissage, d'identifier lesminéraux desroches et du sol, et de réaliser descartes permettant de définir les déplacements du brasrobotique. En se tournant vers le ciel, la caméra a pu étudier lesnuages constitués de cristaux de glace d'eau ainsi que lapoussière en suspension dans l'atmosphère martienne (en jaugeant l'atténuation de lalumière du soleil par lesparticules de poussière)[10].
Pour analyser un échantillon de sol le bras robotique creuse une petite tranchée de quelques centimètres dans le sol dans laquelle un échantillon de sol est prélevé. Celui-ci estphotographié par lacaméra du bras robotique puis déposé dans l'un des 8 fours du TEGA (leur taille est approximativement celle d'une petitecartouche d'encre). Unediode LED permet de confirmer qu'un échantillon de sol a bien été déposé. L'échantillon est alors porté à très hautetempérature (environ1 000°C) de manière progressive. Bien qu'alimenté uniquement par despanneaux solaires, le TEGA peut atteindre une telle température, car lamasse de l'échantillon à chauffer était très faible (100milligrammes environ). Lors duchauffage progressif, l'échantillon libère de l'eau et duCO2, ainsi que diversessubstances volatiles emprisonnées dans les différentsminéraux qu'il contient. L'identification des substances volatiles est effectué grâce à unspectromètre de masse très sensible qui peut mesurer précisément la masse (et donc la nature) ainsi que laconcentration des substances libérées au cours du chauffage. Une fois utilisé, un four ne peut plus servir. TEGA joue également le rôle d'uncalorimètre, étant donné que l'énergie à fournir pour porter les fours à une certaine température est contrôlée. En tout et pour tout, TEGA doit analyser 8 échantillons de sol[11].
Lacaméra de descente MarDI (en anglaisMars Descent Imager), développée par la société californienne parMalin Space Science Systems doit réaliser desimagesgrand angle et encouleurs du site d'atterrissage lors de la descente vers la surface martienne, un peu comme la caméra DIMES desastromobilesSpirit et Opportunity. MARDI devait entrer en fonctionnement juste après l'éjection dubouclier thermique et prendre 20 images de la région située en dessous d'elle. Grâce à ces données, lesscientifiques devaient être à même de caractérisergéologiquement le site d'atterrissage et de construire unmodèlenumérique en3D de l'endroit où Phoenix allait travailler. Malheureusement, une erreur de programmation a forcé les ingénieurs de la NASA à déprogrammer la caméra. Aucun cliché ne fut donc pris durant la descente[12].
Le laboratoire comprenait quatre petitsbéchers où avaient lieu les mesures. Après qu'unéchantillon de sol était collecté par le brasrobotique et déversé dans le bécher, ce dernier était mélangé à unesolution, puis agité, et ce durant une journée environ. Desélectrodes mesuraient la présence et la concentration de différentssolutés. L'expérience se terminait avec l'ajout de deux pastilles réactives. La première pastille libérait de l'acide pour détecter d'éventuelscarbonates et mesurer des espèces uniquementsolubles en milieu acide. La seconde pastille devait permettre de détecter dessulfates et desmoléculesoxydantes ;
le second microscope était plus impressionnant que le premier : c'était unmicroscope à force atomique. Contrairement aux microscopes optiques ouélectroniques, un microscope à forceatomique n'étudie pas lamatière en la voyant, mais plutôt en la touchant. Le principe d'un microscope à force atomique est assez simple : l'appareil utilise uncapteur extrêmement petit (que les spécialistes appellent des pointes) pour sentir la surface d'un échantillon et en construire une représentation en3D très précise. Baptisé FAMARS, ce microscope à force atomique devait permettre d'étudier le sol à l'échellenanométrique, et devait observer des particules aussi petites que 10 nm. L'instrument comportait huit petites pointes attachées à desleviers très flexibles. Si un capteur était contaminé ou endommagé durant la mesure, un autre pouvait prendre sa place. Lorsque les huit capteurs étaient utilisés, le microscope à force atomique ne pouvait plus fonctionner. FAMARS fut le premier microscope à force atomique jamais envoyé surMars.
Le laboratoire chimique MECA
Schéma de fonctionnement d'un des laboratoires humides LWC.
Photo d'un des WLC.
Les quatre WLC.
Avant d'être examinés par les microscopes optiques et à force atomique, les échantillons collectés par le bras robotique sont déposés sur un porte-échantillon aux caractéristiques particulières : uneroue mobile portant 69supports différents, depuis desaimants jusqu'à desplaques collantes, des plaquettes pour déterminer ladureté, des fragments detextiles et demétaux, etc. Ce système permettait de générer différentes interactions entre les particules de sol et les substrats ;
le dernier instrument du package MECA est unesonde permettant d'étudier laconductivité thermique etélectrique du sol. Celle-ci était fixée sur la pelle du bras robotique et était enfoncée dans la tranchée creusée par le bras robotique.
L'expérimentation MECA était auparavant montée sur lasondeMars Surveyor 2001. L'un des objectifs de cette mission était de préparer la venue de l'homme sur Mars, en déterminant les dangers potentiels de la surface martienne. Le package MECA devait notamment servir à caractériser lapoussière, identifier les interactions indésirables avec les hommes et les systèmesélectroniques (adhésion,abrasion,corrosion,toxicité, obstruction,radiations,courts-circuits) et permettre ledesign des systèmes d'habitations et descombinaisons spatiales pour lessorties extravéhiculaires (EVA). Il n'est pas certain que ces objectifs, décrits en détail ici, soient encore d'actualité, et ce malgré le projet d'exploration spatiale du présidentGeorge Bush visant un retour sur laLune et une exploration humaine de la planète rouge. Le seul objectif lié aux missions habitées semble être l'étude de la teneur eneau du sol parspectrométrie à neutrons qui pourrait alors être extraite et utilisée par l'équipage.
Penon de mesure du vent de la station météorologique MET photographiée 2 jours après l'atterrissage.
Lastation météorologique MET (Meteorological Station) est un instrument fourni par l'Agence spatiale canadienne. Elle comprend descapteurs de pression et detempérature ainsi qu'unlidar, instrument similaire à unradar mais utilisant des brèves émissions delumièrelaser en lieu et place des impulsions d'ondes radio. Phoenix est la première station météorologique installée dans la région polaire nord deMars. La majorité des capteurs de température sont montés sur unmât de 1,2 mètre de hauteur. Les capteurs de pression étaient quant à eux logés à l'intérieur de l'atterrisseur. Le système météorologique recueillit également les données provenant desthermocouplesrivetés sur le brasrobotique. Le lidar se trouvait au-dessus du corps de l'atterrisseur et a servi à étudier lesaérosolsatmosphériques ainsi que lesnuages deglace. Son fonctionnement est un peu similaire à celui du radar. Il émet des impulsions d'énergie et détecte leurécho lorsqu'elles sont réfléchies par différents obstacles. Contrairement au radar, le Lidar n'émet pas d'ondes radio, mais des impulsions de lumière laser (2 500 impulsions de lumière par seconde dans le procheinfrarouge). Unediode laser envoya desflashs lumineux dont le retour futchronométré de manière à localiser et à caractériser les nuages de glace et lapoussière dans l'atmosphère martienne sur une courte distance (2 à 3kilomètres). L'objectif principal de cet instrument était de déterminer la quantité de poussière en suspension dans l'atmosphère au-dessus du site d'atterrissage[14].
Phoenix photographié parMars Reconnaissance Orbiter alors qu'il descend vers le sol martien suspendu sous son parachute.Atterrissage de la sondePhoenix (vue d'artiste).
Lancement et transit vers Mars (août 2007 - mai 2008)
Les orbites deMars Odyssey,Mars Reconnaissance Orbiter etMars Express ont été modifiées pour que cessondes spatiales puissent observer Phoenix durant sa rentrée dans l'atmosphère de Mars et son atterrissage. En cas d'échec de la mission, la présence de ces troisorbiteurs doit permettre à la NASA de récupérer suffisamment de données pour comprendre ce qui s'est passé et si l’atterrissage se déroule bien, les mesures effectuées doivent permettre d'optimiser cette phase pour les futures sondes spatiales[17].MRO parvient à photographier Phoenix suspendue sous son parachute. C'est la première fois qu'un engin spatial parvient à en photographier un autre durant sa descente vers le sol.
Après un voyage de 10 mois et de 679 millions de kilomètres, l'engin spatial arrive aux abords de Mars le. La phase d'atterrissage débute lorsque la sonde spatiale pénètre dans les couches supérieures de l'atmosphère, à environ 125 kilomètres d'altitude à une vitesse de 5,8 km par seconde (21 000km/h). La descente dure environ 7 minutes. La sonde spatiale décélère, fortement protégée par sonbouclier thermique de la chaleur générée par le frottement. Le parachute est ouvert avec un retard inexpliqué de 7 secondes tandis que le bouclier thermique, devenu inutile, est largué. Peu après, Phoenix active sonradar altimétrique pour assurer la phase finale de sa descente. Tout commeViking 1 etViking 2 (en 1976) mais contrairement àMars Pathfinder (en 1997) et aux roversSpirit etOpportunity (en 2004), Phoenix n'utilise pas d'airbags pour atterrir mais des rétrofusées. À 900 mètres de la surface, elle largue son parachute puis entame une chute libre qu'elle freine en utilisant ses douze rétrofusées, réduisant ainsi sa vitesse finale à2,4m/s.
Vue d'ensemble de l'atterrisseur utilisant le bras robotique pour creuser une tranchée dans le sol (vue d'artiste).Panneau solaire de la sonde Phoenix et bras robotique de l'atterrisseur avec un échantillon dans le godet.
Dans l'hémisphère nord de Mars c'est la fin du printemps. Le solstice d'été est prévu le 25 juin. Dans cette région située à une latitude élevée (> 68°) le Soleil ne se couche jamais : le premier coucher de Soleil est prévu début septembre. Les panneaux solaires sont déployés 15 minutes après l'atterrissage pour donner le temps à la poussière de se déposer. Les panneaux solaires doivent permettre d'une part, de fournir de l'énergie aux instruments scientifiques et aux équipements du bord, mais également de maintenir la température des équipements de la sonde qui ne seraient pas capables de résister au froid ambiant. Les premières images sont envoyées deux heures après l'atterrissage une fois que les panneaux solaires ont commencé à recharger les batteries de l'atterrisseur. Le lendemain (sol 2)[20], divers instruments sont déployés dont le bras robotisé. Le 30, la caméra située à l'extrémité du mât télescopique articulé observe le sol entre les pieds de la sonde[21] : le souffle des rétrofusées ayant permis l'atterrissage a soulevé le sable, mettant à nu un matériau dur et clair, présentant localement des mini-cavités arrondies. Il s'agit vraisemblablement d'une plaque de glace. Peu après se mettent en place le mât météorologique et la caméra stéréo qui transmettent les premières images du site. Le paysage est le moins spectaculaire découvert sur Mars : uniformément plat, recouvert de petits cailloux et de sillons formant des structures polygonales qui s’étendent jusqu’à l’horizon. Déjà repérés par les sondes orbitant autour de Mars, ces polygones sont provoqués par l'alternance du gel et du dégel en cette région polaire[22].
Les 18 et 19, des problèmes de saturation de la mémoire informatique font perdre des données d'imagerie : celles concernant les résultats de la première analyse, grâce au mini-four TEGA, sont perdues. Le 20, la NASA publie deux images deDodo-Goldilocks prises exactement avec le même angle de prise de vue et le même éclairement. Elles ont été prises respectivement les 15 et 19 juin. La substance blanche visible au fond de cette triple tranchée semble avoir légèrement diminuée. Le fait qu'elle se soit sublimée au fil de ces quatre jours exclut une nature saline. Les scientifiques en concluent qu'il s'agit de glace carbonique. Le 31 juillet (sol 34), cette hypothèse est confirmée grâce à l'analyse d'un échantillon prélevé et qui émet de la vapeur au contact de la chaleur. Durant toute sa période de vie, Phoenix creuse d'autres tranchées (La Mancha,Neverland,Cupboard,Pet Donkey...) (cf. la photo deCupboard au sol 79[26]), ce qui l'oblige à déplacer plusieurs quantités de terre (cf. la photo prise au sol 134 montrant un tas de cailloux résultant de la tranchéePet Donkey[27]). Ses activités se poursuivent durant plusieurs semaines, révélant la venue d'un hiver qui va mettre fin à ses activités (cf. par exemple une photo prise au sol 144 montrant le givre recouvrir la tranchéeSnow White[28]). La sonde transmet sa dernière image durant le sol 151 : on y voit une fine couche de givre recouvrir l'ensemble du paysage[29].
L'hiver martien est particulièrement rigoureux au niveau des pôles sur Mars comme sur la Terre à cause de la baisse importante du niveau d'éclairage et de la brièveté des jours. Le 27 octobre une tempête de poussière non prévue sévit sur la région et les batteries ne peuvent être rechargées ce qui fait passer l'atterrisseur enmode survie. À partir du 28 octobre, les panneaux solaires ne peuvent plus fournir assez d'énergie à la sonde pour lui permettre de fonctionner de manière normale et certaines résistances chauffantes sont désactivées pour permettre au minimum de faire fonctionner la caméra et la station météorologique afin de recueillir des données sur les premières manifestations de l'hiver et étudier la formation des dépôts glace de dioxyde de carbone. Faute de chauffage, la mise en œuvre de la pelleteuse est arrêtée. La température mesurée descend la nuit jusqu'à -100 °C tandis qu'en journée des nuages de glace et les tempêtes de poussière modérées réduisent la luminosité et donc l'énergie fournie par les panneaux solaires. Pour éviter l'épuisement complet des batteries au cours de la nuit, tous les équipements non indispensables sont éteints. Le 2 novembre, 152e jour de la mission, Phoenix envoie son dernier signal à la Terre[30],[31],[32].
Au cours du mois suivant les orbiteurs tentent de reprendre contact avec l'atterrisseur. La dernière tentative est effectuée le 30 novembre parMars Odyssey. La sonde spatiale est considérée officiellement comme perdue, bien qu'un « modeLazare », permettant deredémarrer l'électronique de la sonde au terme de l’hiver martien, ait été prévu. L'orbiteurMars Reconnaissance Orbiter prend des photos du site d'atterrissage au début de l'été 2009. De nombreuses tentatives de réveil de la sonde spatiale sont effectuées par les orbiteurs martiens entre janvier et mai 2010 correspondant au solstice d'été. Aucune réponse n'est obtenue. Des photos prises par MRO montrent l'absence d'ombre sous l'un des deux panneaux solaires, indiquant que celui-ci s'est sans doute brisé au cours de l'hiver sous le poids de la glace de dioxyde de carbone qui s'est déposée. Toute trace du parachute a également disparu[33],[32].
La mission a rempli tous les objectifs qui lui étaient assignés. Avec sa pelle mécanique Phoenix a creusé neuf tranchées mettant à découvert une couche de glace d'eau présente à faible profondeur. Il a analysé plusieurs échantillons du sol mettant en évidence la présence decarbonates et deperchlorates. Les caméras et un lidar ont permis d'observer des chutes de neige à haute altitude et le dépôt de couches de givre.
L'existence de cette glace d'eau était déjà connue grâce aux observations deMars Odyssey. Celles-ci sont confirmées in situ par les observations des instruments de Phoenix. Différentes photographies réalisées par Phoenix ont montré la disparition d'une matière blanche contenue dans une tranchée creusée par le bras robotisé de la sonde. LaNASA a affirmé que cette matière est de la glace d'eau qui s'est sublimée à la suite de son exposition au soleil[34]. Le, la présence d'eau gelée dans le sol martien du pôle nord est confirmée, grâce à l'analyse d'un échantillon prélevé par le bras robotique de Phoenix, relevant des vapeurs dégagées par la chaleur[35].
L'analyse des échantillons du sol martien démontre la présence de quantités notables deperchlorates (1%) et decarbonates CaCO3 (3 à 5%)[36].
Les deux premières tranchées creusées par la pelle dePhoenix dans le sol martien.
Le matériau brillant découvert dans la tranchée disparut au bout de quatre jours : il s'agissait de glace, évaporée par sublimation après avoir été exposée.
Version en couleur des photos montrant la sublimation de la glace.
Sur le plan météorologique, Phoenix a permis d'observer qu'à chaqueprintemps, unemasse importante deglacepolaire sesublime et forme desnuages de glace. L'atterrisseur a fourni des données sur la formation, la durée et le mouvement des nuages, dubrouillard et autrestempêtes depoussières. Il a également fourni des informations précieuses sur la vitesse du vent en surface[37]. En revanche, les analyses des échantillons de sol n’ont pas retourné de résultat positif concernant la présence de matière organique[38].
↑Sur Phoenix était installé un "capteur de vent", en l'occurrence une petite balle accrochée au bout d'un fil. L'inclinaison du fil donnait la vitesse du vent, tandis qu'un miroir situé sous la balle donnait la direction du vent. Une vidéo permet de voir ce système en fonctionnement :http://orbitmars.futura-sciences.com/galerie_missions/img/wind1.gif
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