EXOBIOLOGIE

L'Europe relance l'enquête de la vie sur Mars

La sonde ExoMars de l'ESA et de l'Agence russe Roscosmos doit être lancée le 14 mars. Son but: traquer le méthane, signature gazeuse de possibles formes de vie. Un projet fascinant dans lequel la Suisse est très impliquée

Y a-t-il eu, ou y a-t-il encore de la vie sur Mars, ne serait-ce que sous forme bactérienne? L’enquête reprend, à l’aide d’ExoMars, une mission russo-européenne (avec une forte participation suisse) en deux actes, dont le premier doit avoir lieu dès le 14 mars 2016: la sonde spatiale TGO et le petit atterrisseur Schiaparelli doivent s’envoler vers l’espace depuis la base de Baïkonour, au Kazakhstan, à bord d’une fusée russe Proton.

«Nous sommes sur le point d’ouvrir une nouvelle ère de l’exploration de Mars, pour l’Europe et nos partenaires russes», s’est réjoui il y a peu Gimenez, directeur de la science et de l’exploration robotisée à l’Agence spatiale européenne (ESA).

La question de la vie sur la planète rouge intrigue depuis des siècles, et surtout depuis la visite des premiers engins fabriqués par les humains, les sondes américaines Vikings lancées dans les années 1970. Pierre Brisson, président de la Mars Society Switzerland, explique sur son blog quatre cas de figure: «Soit les conditions n’ont jamais été remplies sur Mars pour permettre l’éclosion de la vie. Soit ces conditions ont existé au début de l’histoire de la planète mais n’ont pas donné à la vie le temps d’aboutir. Soit elles ont existé, et la vie est apparue mais n’a pas résisté aux conditions très hostiles ayant prévalu en surface pendant la plus grande partie des 3,8 milliards d’années suivant la période la plus favorable à son éclosion. Soit, enfin, la vie a émergé mais, étant donné les conditions de surface [très difficiles notamment à cause des rayonnements cosmiques délétères], elle s’est abritée dans le sous-sol où elle se trouve encore aujourd’hui dans un état extrêmement peu actif.»

Avec leurs robots, les chercheurs, au fil des multiples missions passées, se sont mis en quête de possibles traces que la vie aurait laissée, par exemple sur des rochers, tant l’on sait que la présence de bactéries à leur surface peut creuser des marques distinctives. Ou des signatures que la vie laisserait encore aujourd’hui, par exemple sous forme d’émissions de gaz.

Les chercheurs traquent surtout le méthane

Parmi ces dernières, les scientifiques vont surtout traquer le méthane (CH4). «Sur la Terre, explique au Temps Jorge Vago, l’un des responsables scientifiques d’ExoMars, 80 à 90% du méthane est généré par des formes de vie», notamment par les flatulences des ruminants mais aussi à travers la fermentation de bactéries dans les milieux biologiques. «Les 10% restant sont produits par des processus géologiques». Ceux-ci qui mettent en jeu les couches planétaires superficielles, contenant des minéraux comme l’olivine. «En contact avec l’eau chaude, l’olivine se transforme en un autre type de roche appelée serpentinite, en dégageant de l’hydrogène qui, en se combinant avec le monoxyde (CO) ou le dioxyde de carbone (CO2), peut produire du méthane. Ce phénomène se produit aussi sur Terre, dans certaines régions où l’on trouve des volcans de boues».

Un morceau de serpentinite. (Wikicommons)

Déceler du CH4 sur Mars serait donc un signe très prometteur de l’existence d’une vie présente, ou passée, mais pas très ancienne. «Le méthane se dissout assez rapidement (quelques centaines d’années) et il témoigne ainsi d’une activité récente, précise Pierre Brisson. Et d’ajouter: «Il se pourrait que des molécules de méthane piégées dans de la glace d’eau (formant des structure appelées «clathrates») du sous-sol immédiat, se trouvent libérées par la chaleur. Mais quelle est leur origine? C’est donc un gaz passionnant et on a besoin d’y voir plus clair en ce qui le concerne». «Cette question reste pour l’heure très controversée», résumait au Temps en octobre 2014 Daniel Rodionov, chercheur du programme planétaire russe à l’Institut de recherches spatiales (IKI) à Moscou.

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D’infimes et évanescentes traces de gaz

En effet, en 2004 déjà, la sonde européenne MarsExpress avait repéré des traces de méthane dans l’atmosphère martienne, mais les quantités observées étaient à la limite de la sensibilité des appareils embarqués. En 2009, ces données se voyaient toutefois confirmées à l’aide de télescopes terrestres, mais lors de certaines campagnes de mesures seulement… Avant que, en 2012, le robot américain Curiosity ne conclue d’abord à l’absence de CH4, puis n’annonce tout de même, en 2015, avoir détecté d’infimes et évanescentes traces de ce gaz. La sonde européenne TGO (pour Trace Gas Orbiter), qui se mettra donc en orbite autour de Mars en octobre prochain, devrait permettre de tirer l’affaire au clair, à l’aide notamment de ses instruments, dont plusieurs spectromètres servant à analyser la composition gazeuse de l’atmosphère martienne.

La sonde TGO et l'atterrisseur Schiaparelli, dans leur salle blanche (ESO) / Boris Bethge, Dessibourg Olivier (dso)

Outre cette tache, TGO devra aussi suivre et monitorer les changements de saisons sur Mars, à l’aide d’une caméra nommée CaSSIS et développée en un temps record à l’Université de Berne. Elle tentera également de traquer la glace d’eau présente sous la surface.

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Surtout, ce vaisseau servira de relais radio vers la Terre à un petit engin qui ira se poser sur le sol martien, baptisé Schiaparelli, en l’honneur de l’astronome italien qui a cru voir des canaux artificiel sur Mars au XIXe siècle.

L'atterrisseur Schiaparelli (ESA) / Boris Bethge, Dessibourg Olivier (dso)

Cet atterrisseur de 600 kg servira avant tout à tester et valider des technologies de pose sur Mars, où l’atmosphère beaucoup plus ténue que sur Terre rend toute approche beaucoup plus périlleuse et nécessite plus qu’un simple parachute (en l’occurence des rétrofusées). Ceci d’autant plus lorsque la vitesse d’arrivée est proche de 21000km/h; si Schiaparelli parvient sans encombre sur le sol martien le 19 octobre, ce serait une première pour l’Europe, qui y avait perdu lors d’un crash son précédant engin Beagle-2 en 2003. En janvier 2015, ce dernier a d’ailleurs été retrouvé sur un cliché de Mars: l’image montre que Beagle-2 s’est bien posé (sans renseigner toutefois dans quelles conditions) mais n’a vu s’ouvrir que deux de ses trois panneaux solaires.

Schiaparelli disposera aussi de huit sols (jours martiens) de batterie pour mener des expériences aidant à caractériser la surface de Mars (vents, humidité, pression, transparence de l’atmosphère, champ électrique induit par les poussières martiennes, etc.).

La plateforme de l'atterrisseur Schiaparelli, qui doit se poser sur Mars le 19 octobre (ESA)

Robot gros comme une voiture

Ces manoeuvres devraient servir à l’ESA et à sa pendante russe Roscomos à préparer le second volet d’ExoMars: l’arrivée d’un robot gros comme une voiture, baptisé Pasteur, capable lui de forer à deux mètres de profondeur, et d’analyser in situ dans son laboratoire emporté le fruit de ses extractions. Un événement qui devrait avoir lieu en 2018, si tout va bien. Car pour l’heure, cette partie de la mission n’est pas garantie à 100%: «Nous avons besoin de plus d’argent» car «nous rencontrons des problèmes de coûts, a récemment déclaré Jan Wörner, le nouveau directeur de l’ESA. Il nous faut un nouveau soutien de certains [de nos] Etats membres», pour assurer la part européenne de 1,3 milliard d’euros. Sans quoi, le décollage pourrait être repoussé à 2020, soit la prochaine «fenêtre» orbitale idéale entre la Terre et Mars.

ExoMars ne vivrait alors que sa énième péripétie. Imaginé puis concrétisé au début du millénaire, le projet envisageait d’envoyer sur Mars un rover dès 2009. Un engin si lourd qu’il fallait alors, pour mettre tout ce matériel en orbite, un lanceur puissant, l’européen Ariane-5, qui est aussi très onéreux. L’ESA a approché la NASA, qui a d’abord grimpé dans le bateau en posant ses conditions et en demandant le report du lancement à 2013, puis 2016. Mais en 2011, invoquant des contraintes budgétaires, l’agence américaine s’est désengagée du projet.

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L’Europe s’est alors tournée vers la Russie, qui a aussi accepté de participer, mais en ayant elle aussi ses exigences, notamment en terme d’instruments à embarquer dans TGO, dont certains sont redondants avec ceux déjà prévus. Par ailleurs, la Russie a connu moult problèmes avec son lanceur Proton, dont plusieurs des récents exemplaires ont failli à emmener les satellites embarqués sur les orbites prévues. La tension seront donc maximale pour le lancement de mardi.

Jorge Vago, lui, ne se laisse pas déstabiliser par ces quelques bémols: «Avec ExoMars 2018, pour la première fois, nous allons nous intéresser à la troisième dimension, celle de la profondeur. C’est très important car c’est sous la surface martienne, en profondeur, que l’on a les meilleures chances de trouver des preuves d’une possible vie passée sur Mars.»


Conférence: Trace Gas Orbiter Launch Event: The Search for Life on Mars. Par Anton Ivanov, Space Engineering Center (eSpace) et Pierre Brisson, président de la Mars Society Switzerland. Mercredi 16 mars 2016 18:00 – 19:30 HALL CO1, EPFL. Davantage d’informations ici.

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