Spirit
Caractéristiques
Spirit est un astromobile envoyé sur Mars par la NASA en 2003 par une des deux sondes du programme Mars Exploration Rover. Il a atterri le 3 janvier 2004 dans le cratère Gusev, trois semaines avant son jumeau, Opportunity, qui a atterri de l'autre côté de la planète. Spirit est un robot à six roues, alimenté par énergie solaire, mesurant 1,5 m de hauteur, 2,3 m de largeur et 1,6 m de long et pesant 180 kg. Le rover est équipé d'un système de suspension, baptisée rocker-bogie, permettant une mobilité sur terrain accidenté. Chaque roue possède son propre moteur. Spirit a des morceaux de métal provenant du World Trade Center qui ont été transformés en boucliers pour protéger les câbles sur les mécanismes de forage. Des panneaux solaires génèrent environ 140 watts pour un maximum de quatre heures par jour martien (sol), tandis que des batteries lithium-ion rechargeables stockent l'énergie pour une utilisation nocturne.
Les communications dépendent d'une antenne de communication omnidirectionnelle à faible gain, à débit de données faible et d'une antenne à gain élevé orientable, toutes les deux étant en contact direct avec la Terre. Une antenne à faible gain est également utilisée pour relayer les données à un satellite en orbite martienne. Spirit embarque plusieurs instruments scientifiques fixes :
-Une caméra panoramique pour examiner la texture, la couleur, la minéralogie, et la structure du terrain local.
-Une caméra de navigation monochrome avec un plus grand champ de vision, mais une résolution inférieure, pour la navigation et la conduite.
-Un spectromètre infrarouge miniature d'émission thermique pour identifier les roches et les sols prometteurs, et déterminer les processus qui les ont formés.
-Un spectromètre Mössbauer utilisé pour les examens rapprochés de la minéralogie des roches de fer et des sols.
-Un spectromètre Alpha Particle Rayons X utilisé pour les analyses rapprochées de l'abondance des éléments qui composent les roches et les sols.
-Des aimants pour la collecte des particules de poussière magnétiques.
-Une caméra microscope pour obtenir des images en gros plans à haute résolution de roches et des sols.
-Un instrument d'abrasion qui expose la matière fraîche pour l'examiner par les autres instruments.
Déroulement de la mission
Le rover martien Spirit est arrivé avec succès à la surface de Mars le 3 janvier 2004. Ce fut le début de sa mission primaire de 90 sols ; le rover n'était pas sensé survivre au-delà mais des événements de nettoyage des cellules solaires ont permis la prolongation de la mission, donc ce fut également le début d'une mission beaucoup plus longue, jusqu'en 2010. Spirit a été dirigé vers un site qui semble avoir été affecté par l'eau liquide dans le passé, un cratère d'impact géant, le cratère Gusev, supposé avoir abrité un ancien lac, à environ 10 km du centre de l'ellipse cible d'atterrissage. Après le déploiement du rover, celui-ci est actionné pour prendre des images panoramiques. Celles-ci donnent les informations aux scientifiques dont ils ont besoin pour sélectionner les cibles géologiques prometteuses et y conduire le robot pour y effectuer des enquêtes scientifiques sur place.
Le 1er mai 2009 (5 ans, 3 mois, 27 jours terrestres après l'atterrissage, 21,6 fois la durée de mission prévue), Spirit s'est enlisé dans le sol mou. Ce n'était pas le premier des enlisements de la mission et pendant les huit mois suivant, la NASA a soigneusement analysé la situation. Sur Terre, un modèle du rover placé sur une reproduction du sol martien a été utilisé pour simuler les manœuvres de dégagement. Une programmation du rover pour se libérer est effectuée mais toutes les tentatives se soldent par un échec. Ces efforts se sont poursuivis jusqu'au 26 janvier 2010, lorsque les responsables de la NASA ont annoncé que le rover est probablement irrémédiablement bloqué à son emplacement dans le sol mou, mais qu'il continuera à mener des recherches scientifiques à partir de son emplacement actuel.
Le rover a continué son rôle de plate-forme scientifique stationnaire jusqu'à ce que la communication s'arrête le sol 2210 (22 mars 2010). Le JPL a continué à tenter de retrouver le contact jusqu'au 24 mai 2011, lorsque la NASA a annoncé que les efforts visant à rétablir la communication avec le rover, resté muet, avaient pris fin.
Résultats scientifiques
La première image en couleur, obtenue par compilation d'images prises par la caméra panoramique de Spirit était l'image avec la plus haute résolution jamais prise depuis la surface d'une autre planète. La photographie avait à l'origine une taille complète de 4000 par 3000 pixels. Toutefois, un panorama complet Pancam est même 8 fois plus grand, et pouvait être pris en stéréo (soit deux images complètes, rendant la résolution deux fois plus grande encore). Les couleurs étaient assez fidèles.
Le 6 février 2004 (Sol 34), l'instrument d'abrasion RAT du rover Spirit a effectué la première abrasion intentionnelle d'un rocher sur Mars, en creusant une dépression ronde de 45,5 millimètres de diamètre et atteignant 2,65 millimètres de profondeur sur un rocher appelé Adirondack. Ce trou expose le matériau intérieur de la roche, frais, pour une inspection fine avec l'imageur microscopique du rover et deux spectromètres, sur le bras robotisé. Le 5 mars 2004, la NASA a annoncé que Spirit avait trouvé des indices de l'histoire de l'eau sur Mars dans un rocher surnommé "Humphrey".
Le 9 mars 2005 (probablement au cours de la nuit martienne), l'efficacité du panneau solaire du rover a bondi de près de 60 % à 93 %, suivie le 10 mars, par l'observation de tourbillons de poussière. Les scientifiques de la NASA ont spéculé qu'un tourbillon de poussière a dû nettoyer les panneaux solaires, prolongeant peut-être considérablement la durée de la mission. Ces tourbillons de poussière ont été repérés par Spirit ou Opportunity, et cette observation est sans conteste l'un des points culminants principaux de la mission à ce jour.
