Perseverance : le rover de la NASA échoue lors de sa première tentative d’échantillonnage

Bien que la NASA ait connu plusieurs victoires spectaculaires sur le sol de la planète rouge, les scientifiques doivent parfois faire face à de durs imprévus sur Mars. La semaine dernière, le rover Perseverance n’a rien collecté lors de sa première tentative d’échantillonnage de roche martienne, une situation que les experts de l’agence spatiale ne parviennent pas encore à expliquer. Ils vont désormais tenter de comprendre exactement ce qui n’a pas fonctionné. 

Ce processus d’échantillonnage doit se dérouler en plusieurs étapes. Jusqu’alors, il semblait avancer sans encombre. Le rover a percé le sol de la planète rouge, a bouché le tube d’échantillon hermétiquement et l’a placé en toute sécurité dans un module situé sous le rover, le 6 août. « En lui-même, le système fonctionnait parfaitement », assure Jennifer Trosper, cheffe de projet pour la mission Perseverance.

Seulement, en examinant les données, l’équipe a réalisé que le tube était vide. Lors des essais menés sur Terre, certains des prélèvements étaient plus petits que d’autres mais « nous avions toujours un échantillon dans le tube », indique-t-elle.

Auparavant, plusieurs missions avaient déjà éprouvé des difficultés à creuser dans les roches pourpres de Mars. « C’est une situation à laquelle il fallait se préparer » au vu de la difficulté des missions martiennes, souligne Mme Trosper. Par exemple, une sonde de température embarquée sur l’atterrisseur InSight de la Nasa n’avait réussi à se plonger qu’à quelques centimètres dans le sol avant de ressortir.

Afin d’étudier ce dernier incident, l’équipe de scientifiques est à la recherche de roches terrestres dont les propriétés sont similaires à celles qu’ils ont tenté de perforer sur Mars. Ils pourront ainsi effectuer davantage de tests. Ils prévoient également d’utiliser une caméra placée au bout d’un des bras du rover afin d’analyser plus précisément le trou formé pour l’échantillonnage. Cet autre point de vue pourrait leur apporter des informations complémentaires sur le déroulement de la tentative.

Mme Trosper pense que des poches d’air renfermées dans les échantillons de roches pourraient avoir occasionné leur effritement. Elles seraient ainsi tombées du tube, conçu pour contenir un cylindre solide. Il se pourrait également que le dispositif de carottage ait réduit l’échantillon en miettes. Pour le moment, la seule chose dont l’équipe est sûre, c’est que la roche martienne les a de nouveau surpris.

« Une nouvelle fois, Mars nous prouve qu’elle n’est pas la Terre », constate Mme Trosper.

LE MYSTÈRE DE L’ÉCHANTILLON MANQUANT

Bien que Mars soit aujourd’hui un désert hostile, de nombreuses preuves attestent de la présence passée d’eau liquide. Perseverance s’est posé sur Mars en février 2021 afin de partir à la recherche d’indices sur une vie passée. Le rover se déplace dans un cratère large de 45 km, qui accueillait probablement un lac d’eau douce par le passé.

L’un des éléments clés de cette recherche est la collecte des premiers échantillons intacts de la surface martienne. Équipé de quarante-trois tubes d’échantillon parfaitement vierges, le rover Perseverance devrait collecter des dizaines d’échantillons sur l’ensemble du sol du cratère jusqu’au delta d’une ancienne rivière. Il devrait ensuite conserver les tubes dans un endroit qui n’a pas encore été déterminé afin qu’une prochaine mission puisse les récupérer et les rapporter sur Terre.

Ce processus d’échantillonnage représente une série de tâches « chorégraphiées et coordonnées » nécessitant au total onze jours de travail, explique Vivian Sun, du JPL de la NASA, codirectrice de la première campagne scientifique de la mission. La première étape consiste à éroder une partie de la surface afin de la débarrasser de toute poussière ou pellicule. Les scientifiques peuvent ainsi étudier la composition des roches sous-jacentes.

La dernière étape de la première tentative d’échantillonnage de Perseverance a commencé le soir du 5 août, après que l’équipe a transmis les ordres pour le lancement de la procédure automatique. Ils se sont ensuite réveillés à 2 heures du matin (heure du Pacifique) pour surveiller l’avancée de Perseverance. Le rover avait brillamment réussi le forage de la surface. Une image envoyée par l’engin leur montrait exactement ce à quoi ils s’attendaient : un trou, entouré d’un anneau de sable appelé résidu minier. « C’était magnifique », poursuit Mme Trosper.

Autour de 8 h 30 (heure du Pacifique), l’équipe a reçu des images du tube parfaitement hermétique placé dans le rover. Puis, les experts ont examiné le reste des données.

Avant que le tube ne soit scellé, un bras situé à l’intérieur du rover l’a poussé vers un capteur afin de mesurer le volume de matériau prélevé. Les résultats ont révélé qu’il ne contenait rien. L’équipe a donc téléchargé les images de l’intérieur du tube, confirmant qu’il était bien vide.

« Nous sommes restés perplexes », déclare Mme Torsper.

SUR LA PISTE DU PROBLÈME

Ce n’est pas la première fois que l’étude des roches martienne ne se déroule pas comme prévu. La sonde Phoenix de la NASA s’est posée sur le sol de la planète rouge en 2008. Elle a eu du mal à prélever le régolithe rougeâtre de la planète, afin de le placer dans un appareil qui chauffe les roches pour en extraire leurs composants. Le matériau était plus « collant » que prévu et les roches ne se détachaient pas correctement de la spatule. La raison qui expliquerait ce phénomène est encore sujette à débat.

Une autre situation complexe a impliqué la sonde de température, « la taupe », de l’atterrisseur InSight de la NASA, actuellement penché sur l’étude de l’intérieur de la planète. Chaque fois que la sonde tentait de s’enfoncer dans la surface martienne, elle en sortait presque immédiatement. En janvier 2021, la NASA a finalement abandonné après plusieurs essais. Un manque de friction empêchait la sonde de pénétrer à plus d’un ou deux centimètres dans le sol.

Au cours des mois de préparation qui ont précédé le lancement de Perseverance, l’équipe s’est entraînée à prélever plus d’une centaine d’échantillons sur Terre afin de s’assurer que le processus se déroule comme prévu. Toutefois, lorsque les scientifiques conçoivent des missions à destination d’autres mondes, comme Mars, ils parlent souvent des « inconnues inconnues », les situations où un évènement impossible à prévoir survient. L’échantillon disparu en est un parfait exemple.

De tels mystères peuvent également offrir l’occasion de découvrir quelque chose de nouveau. « L’une des beautés de notre travail, c’est que nous révélons au grand jour certaines de ces “inconnues inconnues” », déclare Mme Trosper.

Pour le moment, le rover semble tout de même être en bonne condition. Les scientifiques de la mission restent convaincus que les tests qu’ils mènent aideront à appréhender le prochain essai d’échantillonnage. La NASA n’a pas encore annoncé la date à laquelle il débutera.

« Quand je regarde autour de moi, je vois tellement d’années, des centaines d’années, d’expérience », soutient Mme Trosper. Elle ajoute que la majorité des experts de la mission Perseverance a déjà travaillé sur trois à cinq autres missions. « Nous adorons résoudre des problèmes et je pense que nous arriverons à déchiffrer [les mystères] de ce dernier. »