Le ROVER Opportunity

Nous allons vous présenter notre ROVER...

     Opportunity est un robot d'exploration scientifique initialement conçu pour rechercher la présence d'eau et de vie sur la planète rouge. Il fut créé pour parcourir, à la base, un périple de 600m et pour survivre 90jours sur le sol martien. Or, aujourd'hui ses prévisions furent largement dépassées. Opportunity a déjà parcouru 21.7 Km et il continue son expédition depuis son arrivée sur Mars le 24 janvier 2004.

      L'origine de la création du Rover a été décidée vers fin 1999 par la NASA à cause de la perte des deux sondes de la mission Mars Surveyor 98. Suite à cette tragédie, la NASA, pour retrouver son succès, et paraître un peu moins incompétente sur le programme de la conquête de la planète rouge, se voit forcée de mener une nouvelle expédition martienne. Elle a donc prévu pour 2001 le lancement d'un orbiteur et s'est tout de suite penchée sur la prochaine fenêtre de tir de la mi-2003. (Une fenêtre de tir est le moment durant lequel la Terre et Mars sont les plus proches, c'est donc une opportunité de consommer moins de carburant et réduire le coût de la mission au minimum).

      Le choix du nom du Rover fut décidé à la suite d'un concours " Name the Rovers" lancé par la NASA, en collaboration avec "Lego" et la "Planetary Society", destiné aux jeunes américains de 5 à 18ans. La façon de procéder au choix des noms des rovers montre une tentative de la NASA pour attirer l'attention du public américain sur l'exploration spatiale en la rattachant aux mythes fondateurs des USA, et en essayant de cibler en particulier la jeunesse. La gagnante fut une fille de 9ans, appelée Sofi Collis, née en Sibérie, et adoptée par une famille américaine vivant en Arizona. Elle rédigea le poème suivant :

 I used to live in Orphanage.

It was dark ans cold and lonely.

At night, I looked up at the sparkly and felt better.

I dreamed I could fly there.

In america, I can make all my dreams come true...

Thank-you for the " Spirit " and the " Opportunity " 

     Le Rover Opportunity qui est le deuxième de la mission a été conçu avec une hauteur de 1.50 mètre, 2.30 mètres de largeur et 1.6 mètre de longueur. Il a une masse de 174Kg. Il est composé de 6 roues directrices de diamètre 25.4 cm. Sa distance prévue par sol ( unité de mesure correspondant à une journée martienne, soit 24h37) est de 40m. Opportunity possède en tout 9 caméras. Grâce à ses caméras, il peut prendre des photos panoramiques en couleur ( c'est-à-dire 360°) et des images infrarouges. Il peut détecter des obstacles 3 à 4 mètres devant lui. Toutes les 30secondes, il réinitialise sa détection d'obstacles.

   L'antenne parabolique grand gain (d'un diamètre de 28cm) permet la communication directe avec la Terre (dans la bande X) pendat trois heures par jour au maximum. L'antenne UHF permet d'établir quotidiennement une à deux sessions de 2 à 17 minutes avec les orbiteurs américains " Mars Global Surveyor " et " Mars Odyssey ". L'antenne faible gain est beaucoup moins puisante que l'antenne grand gain et émet également dans la bande X. Ces dispositifs de télécommunication compensent le manque de satellites en orbite martienne qui jouent le rôle de relais de communication. 

   Les panneaux solaires ( d'une surface de 1,38m² ) situés sur le dos du rover lui permettent de tirer son énergie du Soleil. Elles rechargent deux batteries au lithium qui remplaceront les panneaux solaires durant la nuit.

  Opportunity possède à l'avant un bras robotique qui porte à son extrémité une batterie d'instruments scientifiques montés sur un barillet. Le spectromètre Alpha particle rayons X permet d'obtenir la composition élémentaire des matériaux de surface. Le spectromètre Mössbauer sert à déterminer l'abondance et la composition des minéraux riches en fer ( carbonate de fer,sulfate de fer et nitrate de fer) ainsi que l'état d'oxydation de celui-ci ( Fe2+ et Fe3+). La caméra microscopique combine une caméra et un microscope pour fournir des vues extrêmements rapprochées et détaillées de la surface des roches et du sol.

   Le spectromètre d'émission thermique sera à même de déterminer la composition minéralogique des roches et des sols en captant les infrarouges émis naturellement par les objets présents à la surface de Mars.

   Grâce à ses multiples yeux électroniques, le rover pourra repérer les éventuels obstacles qui se dresseront sur sa route et prendre de lui-même les mesures qui s'imposeront pour les éviter. Sa garde au sol lui permettra de franchir des obstacles d'une hauteur identique à la taille de ses roues, soit 26 centimètres. Par mesure de précaution, des obstacles d'une hauteur supérieure à 20 centimètres seront contournés. Sur un sol plat, la vitesse de pointe de chaque rover est de 5 centimètres par seconde. Lorsqu'il est livré à lui-même et qu'il doit détecter d'éventuels obstacles, le rover est cependant contraint de rouler plus lentement : il avance alors à la vitesse moyenne de 1 cm par seconde. Pour appréhender leur environnement immédiat et juger de sa dangerosité, les rovers sont équipés de deux paires de caméras stéréo anti-dangers, l'une montée sur l'avant du rover, l'autre boulonnée à l'arrière. Ces caméras alimenteront en données des routines d'intelligence artificielle. La caméra frontale permettra également de surveiller les évolutions du bras robotique. Deux caméras de navigation grand angle à faible résolution sont de plus fixées sur le mât instrumental, de part et d'autre de la caméra panoramique.  Si un rover se trouve confronté à un obstacle insurmontable, il se figera sur place et demandera des instructions à la Terre.

   Les principaux objectifs d'Opportunity sont :  

• Etudier la géologie des sites d'atterrissage, en déterminant la distribution et la composition des roches (minéralogie et texture) et des sols, ainsi que la morphologie de la surface (ce qui permettra de remonter aux processus géologiques ayant affecté chaque site).

• Etudier une grande variété de roches et de sols en vue d'identifier des indicateurs de la présence d'eau dans un passé plus ou moins lointain. Les minéraux hydratés (c'est à dire renfermant de l'eau dans leur réseau cristallin), et ceux déposés par précipitation, évaporation, ou liés à une activité hydrothermale constitueront des cibles prioritaires.

• Affiner l'étude minéralogique des minéraux contenant du fer, en déterminant en particulier l'état d'oxydation de ce dernier.

• Calibrer et valider les données obtenues par les orbiteurs, en fournissant une "vérité terrain".

   Opportunity est avant tout un géologue de terrain. Son objectif principal est le décryptage du passé climatique de la planète rouge, sans oublier la problématique de l'eau.  Son site d'atterrissage a été sélectionné par plus de 155 candidats potentiels, au cours d'un processus de sélection. Selon la NASA, le site offrirait un bon compromis entre les contraintes de sécurité d'une part, et l'intérêt scientifique d'autre part. Pouvoir choisir un site en se basant uniquement sur des critères scientifiques serait bien sûr idéal. Mais la planète choisie, et l'architecture du système d'atterrissage imposent ici de nombreuses contraintes auxquels doit répondre le site potentiel : proximité de l'équateur (pour des questions d'ensoleillement et de température), altitude faible (l'épaisseur de l'atmosphère doit être suffisante pour que les parachutes soient efficaces), surface non accidentée (il faut en particulier tenir compte des pentes et de la quantité de rochers), vents faibles (pour des questions de stabilité à l'atterrissage), peu de poussières, etc.

   Opportunity a été dirigé aux antipodes du cratère Gusev, sur une plaine morne et désolée, nommée Sinus Meridiani. Cette région est sortie de l'ombre en 1998, lorsque la sonde Mars Global Surveyor y a découvert une forte concentration d'hématites. Si cet oxyde de fer abonde à la surface de Mars, il est ici présent sous la forme de gros cristaux de couleur gris métallique. Sur Terre, ce type d'hématite se forme préférentiellement en présence d'eau, d'où l'intérêt porté par les scientifiques à cette région, qui aurait pu être le siège d'une vaste activité hydrothermale.

Le cratère Eagle. lieu d'atterrisage de l'astromobile Opportunity

   En raison de sa fiabilité et de sa puissance, en rapport avec la masse à décoller, la NASA a choisi la fusée Delta II, de la firme Boeing, pour envoyer les Rovers Spirit et Opportunity sur Mars. La mission Opportunity a été lancée le 7 juillet 2003 à 03h18min15sec UTC, par la fusée Delta II 7925H ( H signifiant " Heavy" (lourde)). La fusée Delta II a été lancé depuis le Cap Canaveral de l'Air Force Station en Floride. La sonde a alors effectué un voyage d'environ 6mois avant de se poser sur Mars et a parcouru une distance de 56millions de kilomètre.

La fusée qui a permis le décollage de Opportunity vers Mars