septembre 27, 2022

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Le rover martien approche d’une étape importante dans un plan ambitieux visant à renvoyer les premières roches d’une autre planète | les sciences

Après avoir collecté des dizaines d’échantillons de roches de la taille d’un rose au cours de 18 mois à la surface de Mars, le rover Persévérance porte un message pour les scientifiques planétaires : votre commande est prête à être récupérée.

La semaine prochaine, lors d’un atelier communautaire sur Mars, les chefs de mission dévoileront un plan pour déposer 10 ou 11 tubes d’échantillons en titane sur le sol du cratère Jezero, qui abrite un lac depuis des milliards d’années. Si les responsables de la NASA approuvent le plan, l’engin pourrait commencer à déposer des échantillons dès novembre, pour accumuler une cache qui jouera un rôle clé dans un plan ambitieux de récupération des premières roches d’une autre planète. La mission Mars Sample Return (MSR) utilisera une petite fusée pour transporter les roches vers un vaisseau spatial en orbite autour de la Terre qui les transportera vers une installation spéciale sur Terre d’ici 2033. Là, les chercheurs du laboratoire pourront suivre la découverte déroutante du rover selon laquelle de nombreux les échantillons contiennent de la matière organique. Molécules – les éléments constitutifs de la vie – et découvrez si elles sont constituées d’êtres vivants.

Le modèle de cache est en fait un plan de sauvegarde MSR. Le plan A consiste pour le rover à stocker une collection de plus de 30 échantillons dans son ventre pendant qu’il continue à chasser le trésor scientifique et à le livrer à la fusée de retour vers 2030. Mais si le rover fonctionne mal ou échoue en cours de route, les chercheurs ne Je ne veux pas rester les mains vides. « J’appelle cela une police d’assurance », déclare Susan Schwenzer, minéralogiste planétaire à l’Open University et membre du groupe scientifique de la campagne MSR. « Une fois que nous avons la cache sur Terre, nous savons toujours que nous avons la possibilité de la recevoir. »

Pour l’équipe du rover, la création de la cache de sauvegarde est une étape importante qui illustre comment MSR – le rêve des scientifiques de Mars depuis une génération – a commencé à émerger ensemble. « Le fait que nous soyons arrivés à ce point est assez incroyable », déclare Ken Farley, scientifique de mission rover et géologue à Caltech. « C’est vraiment réel. » Le bunker est aussi un inventaire des roches issues de l’exploration du rover de 13 kilomètres, s’étendant du fond du cratère où il est descendu jusqu’au bord d’un delta fluvial pétrifié.

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Une partie provient de coulées de lave, une découverte surprenante et bienvenue pour les scientifiques du rover qui s’attendaient à trouver principalement des sédiments de fond de lac sur le fond du cratère. Ces roches ignées contiennent des éléments radioactifs comme l’uranium. Sa décomposition fournit une horloge que les laboratoires sur Terre peuvent utiliser pour dater le moment où la roche s’est cristallisée. On pense que certaines roches ignées ont été déposées avant le delta, et d’autres peuvent être venues après, de sorte qu’elles peuvent fournir des limites de temps pour la boucle aquatique qui l’a créé.

Les chercheurs souhaitent également utiliser des instruments de laboratoire pour détecter d’anciens champs magnétiques gelés dans certains minéraux volcaniques. Mars n’a pas de champ magnétique aujourd’hui, mais les météorites de la planète montrent des traces d’un ancien champ. Sa perte aurait permis aux molécules d’eau de s’échapper dans l’espace, ce qui expliquerait pourquoi Mars est si sèche aujourd’hui. Déterminer la date de la disparition du champ magnétique peut étayer cette théorie, explique Tanya Bosak, géologue de l’équipe de rover du MIT.

Les roches ignées peuvent même porter des signes de vie ancienne. Persévérance a déjà découvert que certains d’entre eux contiennent des carbonates et des sulfates – un signe que l’eau chaude s’infiltrait à travers les roches, conduisant à des réactions favorables pour la biochimie précoce. « Il existe des interactions eau-roche qui produiraient de l’hydrogène et du méthane qui pourraient constituer un environnement habitable », explique Catherine French, géochimiste organique à l’USGS et membre du groupe scientifique de la campagne MSR.

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Cependant, dans la recherche de la vie passée, les deltas fluviaux pétrifiés ont toujours été la principale attraction en raison de la façon dont les sédiments conservent des signes révélateurs. Celles-ci pourraient être chimiques : des molécules organiques adsorbées sur les minéraux argileux de la boue. Cela pourrait être physique : des fossiles microbiens enfouis où les particules de limon se collent au fil du temps. « La cellule est efficacement séquestrée loin des processus qui pourraient la dégrader », explique Boussac.

En avril, le rover a atteint une falaise de 40 mètres au bord du delta. La semaine dernière, l’équipe du rover a révélé que l’une des cibles de forage là-bas, un mudstone à grain fin, contient la plus forte concentration de molécules organiques que le rover ait jamais vue – une classe de molécules en forme d’anneau appelées aromatiques.

Un examen plus approfondi sur Terre peut montrer si ces molécules ont été fabriquées par des organismes vivants. Les chercheurs voudront voir s’il contient plus d’isotopes légers du carbone favorisés par la vie, explique Chris Heard, un géologue planétaire de l’équipe de rover de l’Université de l’Alberta, à Edmonton. « Nous recherchons vraiment des preuves du métabolisme. » Bosak veut trouver des signes plus clairs de la vie ancienne : les particules de graisse solides qui peuvent former les parois cellulaires. « Vous espérez un plan pour une cellule », dit-elle. « Vous ne trouverez jamais de peptides et de protéines, mais les graisses peuvent continuer. »

Les gestionnaires de Rover souhaitent ajouter quelques échantillons supplémentaires à leur collection avant de supprimer le cache de sauvegarde. La semaine prochaine, ils prévoient de forer dans un site appelé Enchanted Lake, qui a le potentiel de fournir les roches de delta les plus granuleuses de tous les temps. Peu de temps après, le rover collectera un échantillon de sol déposé par le vent, qui « incorpore » des informations provenant de l’autre côté de Mars, explique Katie Stack Morgan, scientifique adjointe du projet de mission au Jet Propulsion Laboratory de la NASA. « Nous pourrions obtenir un échantillon vraiment global de la poussière fine circulant sur Mars. » L’équipe souhaite également que la cache comprenne un tube qui ne contient que de l’air, une ressource importante pour ceux qui étudient l’atmosphère de Mars.

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Une fois que l’équipe du rover a terminé sa cache et que la NASA a approuvé le plan, un petit bras sous le rover commencera à vider les tubes d’échantillons. Vous ne les laisserez pas tomber en tas. Au lieu de cela, le rover passera environ deux mois à les déposer un par un, à plusieurs mètres de distance, dans une zone plane du cratère. « C’est comme une table de billard », explique Meenakshi Wadua, scientifique principal MSR à l’Arizona State University, Tempe. « C’est aussi bon que possible en termes d’endroit pour atterrir une mission de récupération d’échantillons. »

Les plans actuels prévoient l’utilisation d’une paire d’hélicoptères autonomes, comme celui déployé l’année dernière, pour collecter des échantillons individuels et les transférer vers la fusée de 3 mètres de haut qui les lancera en orbite. Farley dit qu’il n’est pas inquiet de trouver les tubes. « Nous saurons à un centimètre près où ils se trouvent. »

Si le rover reste en bon état, bien sûr, le cache de sauvegarde peut ne jamais fonctionner. Mais psychologiquement, le cache sera une incitation à aller de l’avant avec le reste du système MSR coûteux et risqué et une incitation à s’assurer qu’il fonctionne parfaitement. « Lorsque nous mettons ce cache, il envoie un message, qu’il s’agit d’un ensemble d’échantillons qui peuvent être retournés », explique Bussac.