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Le but de la mission NETLANDER est de déployer un réseau de 4 stations géophysiques et météorologiques, réalisées sous maîtrise d'œuvre du CNES par un consortium européen  et américain: Finlande (FMI), Allemagne (DLR), Belgique (SSTC PRODEX), Suisse (PRODEX) et Etats Unis d'Amérique (JPL). Le lancement de ces 4 stations devrait être effectué en juin 2007, en même temps que la mission de retour d'échantillon NASA/CNES, sur une Ariane 5. Cette mission permettra d'étudier

  • la structure interne profonde de la planète
  • la circulation atmosphérique globale
  • la structure de la couche limite de l'atmosphère
  • la subsurface, en particulier d'éventuels réservoirs d' eau sous forme de glace ou d'eau liquide
  • la minéralogie de surface
  • les processus d'altération de surface et l'interaction surface/atmosphère

Le déroulement de la mission

Les quatre atterrisseurs NetLander seront séparés durant les 3 dernières semaines de la croisière de l'orbiteur MSR, pour une injection directe vers Mars. Protégés par leur bouclier, ils pénétreront avec une vitesse de 6 km/s dans l'atmosphère, et seront freinés par les frottements atmosphériques.

Un premier, puis un second parachute achèveront leur décélération, puis un airbag sera gonflé pour les protéger du choc final lors de l'impact sur la sol. Lors de l'impact, leur vitesse sera de l'ordre de 70 km/h, et le choc sera comparable à celui d'une voiture heurtant de plein fouet un mur à la même vitesse.Après plusieurs rebonds (le premier pouvant dépasser 50 m), les stations s'immobiliseront, l'airbag sera dégonflé, et la station déploiera tout d'abord ses panneaux solaires et son antenne de télécommunication, puis les instruments scientifiques.

Animation de l'atterrissage

Quelques caractéristiques des Netlanders

Diamètre du bouclier de rentrée 90cm
Diamètre de l'airbag 110 cm
Diamètre de la station non déployée 47 cm
Hauteur du mât caméra 70 cm
Masse charge utile 4.5 kg
Masse au sol: 17.5 kg
Masse éjectée: 47.5 kg
Masse sur Ariane 5: 210 kg

Plus d'informations?

Site Projet CNES NETLANDER

Les objectifs scientifiques et la charge utile scientifique

Les instruments qui équiperont les NETLANDER ont été choisis afin de répondre à plusieurs questions fondamentales vis-à-vis de Mars, en particulier :

Y a-t-il de l'eau liquide en profondeur?

En dessous de chaque station, un ensemble d'instruments permettra de détecter la présence d'un éventuel réservoir d'eau liquide à plusieurs kilomètres de profondeur:

  • un radar effectuera un sondage électromagnétique actif
  • un magnétomètre détectera les courants telluriques dans le sol, très forts pour un milieu conducteur comme l'eau
  • un sismomètre courte période étudiera la propagation des ondes sous la station

Comment s'est formée Mars? Quelles différences avec la structure interne deTerre?

Au niveau global, le réseau Netlander, grâce aux expériences de géodésie (avec le système radio), de sismologie (avec un sismomètre très large bande) et de magnétisme (avec le magnétomètre) permettra de déterminer comment varient la masse volumique, les vitesses sismiques et la conductivité électrique en fonction de la profondeur. Le but ultime est de connaître le diamètre du noyau martien et révéler si celui-ci est liquide ou solide. Autre objectif: accéder à la composition chimique du manteau de Mars et aux transformations de phase qui surviennent au fur et à mesure que l'on s'enfonce en profondeur. Cette structure profonde de la planète permettra de dresser un inventaire complet de la matière composant la planète. Avec celui connu de la Terre, la composition, et donc le processus de formation, de deux planètes telluriques situées à une distance différente du soleil pourra alors être étudié.

Les modèles théoriques prévoient que le lent refroidissement de la planète pourrait générer un nombre élevé de "tremblements de mars": environ 50 séismes de magnitude supérieure à 3.5 par an. Les ondes sismiques ne se propagent pas à la même vitesse à travers des milieux ayant des compositions chimiques différentes. L'analyse des sismogrammes nous informera donc sur la composition interne de la planète. Une autre manière d'y accéder sera la mesure des marées produites par l'une des lunes de Mars, Phobos. Ces marées sont 30 fois plus faibles que la marée de la Lune sur Terre.

Quelle est la météorologie martienne? Comment la comparer à celle sur Terre?

Quatre sites, dont un situé dans l'hémisphère sud, seront sélectionnés pour les mesures météorologiques de NETLANDER. La pression, la température, l'humidité, la vitesse et la direction du vent, l'épaisseur optique et le champ électrique atmosphérique seront mesurés en chaque point par une centrale météorologique. Il sera alors possible d'étudier la météorologie de Mars et de la comparer avec celle de la Terre. Afin de mieux comprendre le fonctionnement des atmosphères planétaires.

On soupçonne l'existence de forts champs électriques dans l'atmosphère martienne. Leur mesure par un capteur éléctrique permettra d'affiner notre compréhension

  • de la physico-chimie de l'atmosphère et de la surface
  • des phénomènes de transport de poussières dans l'atmosphère, en particulier lors des tempêtes
Quelles est la géologie de surface et comment l'atmosphère interagit avec cette dernière ?

La géologie et la minéralogie des 4 sites d'atterrissage seront déterminées par une caméra multispectrale stéréoscopique, permettant d'étudier:

  • l'histoire géologique des sites
  • la morphologie lointaine du paysage et le recalage du site avec l'imagerie orbitale
  • la morphologie des dunes, la distribution des roches
  • la taille, forme, texture et rugosité des roches et du sol
  • une minéralogie approchée des roches
  • les phénomènes d'érosion et les dépôts de givre.

Pour en savoir plus

Zoomer (68 Ko)

Les instruments équipant chaque NETLANDER.

Zoomer (26 Ko)

Comparaison entre la Terre et Mars. Le manteau de Mars se compare au manteau supérieure de la Terre.

Phobos, l'une des deux lunes de Mars. Il tourne à une altitude d'environ 6000 km, c'est-à-dire 6 fois moins loin que les satellites géostationnaires de télécommunication autour de la Terre. La taille de l'image est 8kmx12km.

Il sera également possible de mesurer la précession des équinoxes de Mars, c'est à dire la lente dérive de l'axe de rotation de la planète. Cette mesure nous renseignera sur la masse du noyau de la planète, et sur son état, liquide ou solide.

 

Zoomer (32 Ko)

Le cycle de pression mesuré par les deux atterrisseurs VIKING

 

Zoomer (103 Ko)

Au sol, les tempêtes peuvent produire des très fortes baisses de luminosité et de température

Tempête de poussières sur Mars, vue de l'orbiter Viking

Dépots de givre de gaz carbonique sur le sol, au petit matin, vu par l'un des Viking Landers.