Le véhicule autonome Perseverance explore depuis le 18 février 2021 le lit d'un ancien lac asséché sur Mars. Le rover est équipé de sept nouveaux instruments scientifiques complexes dédiés à l'exploration de la surface de la planète, pour rechercher des signes d'une éventuelle vie passée, collecter des échantillons à ramener sur Terre, et tester des nouvelles technologies dans le cadre d'une future exploration humaine de Mars.
L'instrument MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer) a pour objectif d'étudier en détail l'atmosphère martienne. Il comprend un ensemble de capteurs qui mesurent la température, la pression, le vent, l'humidité et les propriétés de la poussière en suspension dans l'atmosphère de Mars.
Les capteurs de MEDA sont situés sur le mât de Perseverance et sur le pont, à l'avant et à l'intérieur du corps du rover. Perseverance a donc examiné l'atmosphère de Mars tout au long de sa première année martienne (qui dure environ deux années terrestres). Les résultats ont été publié dans le numéro de janvier de la revue Nature Geoscience. L'étude porte sur les cycles saisonniers et journaliers de température et de pression.
Au fil des saisons, la température moyenne de l'air dans le cratère Jezero, situé près de l'équateur de la planète, est d'environ -55°C, mais varie considérablement entre le jour et la nuit, avec des différences typiques d'environ 50 à 60 degrés. En milieu de journée, l'échauffement de la surface génère des mouvements turbulents dans l'air du fait de la montée et de la descente des masses d'air (convection) qui cessent le soir, lorsque l'air se stabilise.
Cycles de température quotidiens dans le cratère Jezero, mesurés par l'instrument MEDA. Les capteurs de pression, d'autre part, montrent en détail le changement saisonnier de l'atmosphère martienne ténue produit par la fonte et le gel du dioxyde de carbone atmosphérique au niveau des calottes polaires, ainsi que par un cycle quotidien complexe et variable, modulé par les marées thermiques dans l'atmosphère.
Les capteurs détectent également des phénomènes dynamiques dans l'atmosphère qui se produisent à proximité du rover, comme le passage de tourbillons appelés "dust devils" en raison de la poussière qu'ils soulèvent parfois, ou la génération d'ondes de gravité, dont l'origine n'est pas encore bien connue.
Depuis 2012, le rover Curiosity a filmé à plusieurs reprises des nuages
martiens façonnés par des ondes de gravité. Sur Terre, on désigne par onde de gravité les variations de pression atmosphérique concentriques créées par la chute d'une masse d'air (par exemple en raison du relief du terrain) qui subit la poussée d'Archimède car elle a une densité différente de l'environnement. Ces ondes sont l'équivalent des vagues dans un milieu en trois dimensions. Elles peuvent mener à la création de bandes nuageuses parallèles, correspondant aux minima et maxima de pression ("crêtes" de l'onde), par exemple des cirrus vertebratus.
Les données recueillies par MEDA permettent d'en savoir un peu plus sur la formation de tourbillons de poussière dans le cratère Jezero, avec des diamètres allant de 5 à 135 mètres. Environ 2 à 3 tourbillons de poussière se forment par kilomètre carré et par jour martien. Deux d'entre eux ont par ailleurs endommagé une partie du matériel des capteurs de vent de MEDA.
Les tourbillons de poussière sont fréquents dans le cratère Jezero.
MEDA a également détecté la présence de tempêtes à des milliers de kilomètres de Perseverance, similaire aux tempêtes terrestres, comme le montrent les images des satellites en orbite. Les tempêtes martiennes naissent et se déplacent le long de la calotte polaire nord, formée par le dépôt de neige carbonique.
Au sein de la riche variété de phénomènes étudiés, MEDA a pu caractériser en détail les changements qui ont eu lieu dans l'atmosphère par l'une des tempêtes de poussière redoutées, comme celle qui s'est développée début janvier 2022. Son passage au-dessus du rover a conduit à des changements brusques de température et de pression accompagnés de fortes rafales de vent, qui ont soulevé de la poussière et heurté les instruments, endommageant l'un des capteurs de vent.
Tempête de poussière au pôle nord de Mars.
MEDA fournit ainsi des mesures météorologiques de haute précision permettant pour la première fois de caractériser l'atmosphère martienne à l'échelle locale à quelques mètres de distance, ainsi qu'à l'échelle globale de la planète en collectant des informations sur ce qui se passe à des milliers de kilomètres. Tout cela conduira à une meilleure compréhension du climat martien et à l'amélioration des modèles prédictifs utilisés par les chercheurs. Source:
marsdaily.com 
