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2020-12-04

RoadMap (pour « ROle and impAct of Dust and clouds in the Martian AtmosPhere »), est un tout nouveau projet « Horizon 2020 » qui vient de démarrer. Pendant trois ans, une équipe enthousiaste de scientifiques et d'ingénieurs de Belgique, du Danemark, d'Allemagne et d'Espagne travaillera ensemble pour élucider certains des mystères martiens non élucidés.

Mars : un territoire inexploré

InSight picture
Jeudi 3 janvier 2019, à travers les yeux de l'atterrisseur InSight sur
Mars. Crédits: NASA/JPL/Caltech

Si vous lisez ceci, il est fort probable que vous serez d'accord avec nous pour dire que Mars est une planète fascinante. Et ce, malgré le fait qu'il n'y a pas grand-chose à voir là-bas, du moins pas à l'œil nu. Un défilé de rovers et d'atterrisseurs se sont posés à sa surface, et toutes les images qu'ils ont renvoyées ont révélé une chose : l'abondance de poussière. Quelle que soit la direction dans laquelle ils regardaient, Curiosity, InSight et leurs prédécesseurs n'ont vu qu'une planète couverte de poussière de couleur rouille, pas seulement au sol, mais aussi dans l'atmosphère. Mars étant le centre de la future exploration spatiale, tant robotique qu'humaine, il est crucial que nous nous efforcions de comprendre l'atmosphère et le climat martiens encore mieux que nous ne le faisons actuellement.

Bien que la poussière soit présente dans toute l'atmosphère martienne, son abondance et ses propriétés physiques sont encore mal définies. De même, l'impact de la poussière sur la composition, la structure et la dynamique de l'atmosphère commence seulement à être pris en compte. Plus précisément, une connaissance précise des caractéristiques des poussières et des nuages de glace est cruciale pour l'interprétation des observations de télédétection, tant dans les régions spectrales infrarouges qu'ultraviolettes.

- Explique la chercheuse principale (PI) de RoadMap, le Dr Ann Carine Vandaele de l'IASB.

Une approche interdisciplinaire

RoadMap,

un projet européen d’Horizon 2020, vient d’être lancé avec l'objectif d’aller de l’avant et de combler ce déficit de connaissance. RoadMap (ROle and impAct of Dust and clouds in the Martian AtmosPhere) vise à atteindre ces objectifs grâce à une stratégie particulière. La force du projet réside dans le fait qu'il ne se contente pas seulement de réunir différentes équipes de scientifiques de différents pays, mais qu'il rassemble en outre des experts des domaines spécifiques nécessaires pour s'attaquer au casse-tête la poussière martienne.

Trois angles d'approche différents seront utilisés simultanément pour examiner le problème physique :

  1. Les scientifiques en laboratoire recréeront la poussière martienne et définiront ce nouvel analogue, afin de déterminer leurs propriétés physiques précises et d'extraire les meilleures données expérimentales ici même sur Terre.
  2. Les scientifiques impliqués dans les missions spatiales vers Mars connaissent les subtilités et le potentiel de leurs instruments, ainsi que les connaissances qui ont été et peuvent être recueillies sur la planète elle-même.
  3. Les scientifiques qui développent des modèles numériques, comme les modèles de circulation globale (GCM), savent quelles données et informations sont pertinentes pour leurs modèles et comment interpréter au mieux leurs résultats.

Ces trois approches combinées ont le potentiel de répondre à de nombreuses questions qui sont restées ouvertes sur Mars : Pourquoi voit-on des quantités considérables de poussière dans l'atmosphère en dehors des saisons poussiéreuses ? Comment les tempêtes de poussière - qui peuvent parfois envelopper la planète entière - commencent-elles, se développent-elles et se terminent-elles ? Pourquoi les tempêtes de poussière peuvent-elles être si différentes en taille d'une année à l'autre ?

RoadMap améliorera notre vision de l'atmosphère martienne et fournira une nouvelle génération de données de haut niveau, augmentant le retour scientifique des missions passées et actuelles vers Mars, tout en façonnant les futures missions planétaires.

Dust storm
Mars avant et pendant une tempête de poussière globale, capturée en 2001 par le Mars Global
Surveyor orbiter de la NASA. Crédits:NASA/JPL/Caltech/MSSS

Les équipes de recherche de RoadMap

L’Institut royal d’Aéronomie Spatiale de Belgique (IASB, Belgique), coordinateur du projet, collabore étroitement avec les équipes d’Aarhus University (AU, Danemark), de Duisburg & Essen University (UDE, Allemagne), de l’Instituto de Ceramica y Vidrio (ICV-CSIC, Espagne), de l’Instituto de Astrofísica de Andalucia (IAA-CSIC, Espagne), chacun apportant son expertise spécifique au projet RoadMap.

L’IASB se chargera de réétudier les données spatiales en utilisant les propriétés radiatives, améliorées et enregistrées en laboratoire, de la poussière et des nuages de glace.

Nous nous concentrerons sur deux missions européennes qui sont toujours actives autour de la planète rouge. Nous utiliserons en particulier l'instrument NOMAD d’ExoMars TGO, qui a été optimisé pour la détection des gaz à l'état de traces, de la poussière et des nuages dans l'atmosphère martienne.

explique le Dr Vandaele. L’IASB permettra également d'améliorer la modélisation 3D de l'atmosphère martienne grâce à de meilleurs paramétrages des processus liés à la poussière, comme le levage et le transport, et à l'impact radiatif de la poussière.

L'installation d'environnement planétaire de l'UA a la capacité de recréer les conditions rencontrées près de la surface de Mars et sera utilisée pour étudier la production et les propriétés des aérosols analogues à Mars, en étroite collaboration avec l'UDE, l'ICV-CSIC et l'IAA-CSIC.
L'UDE réalisera des expériences avec différents analogues de poussière martienne en vue de caractériser les propriétés physiques des particules de poussière soulevées et leur agrégation potentielle.

L'ICV-CSIC possède l'expertise nécessaire pour créer et caractériser dans ses laboratoires l'ensemble des échantillons de poussière martienne analogue dont les formes, les tailles et les compositions sont représentatives de l'atmosphère martienne.

L'IAA-CSIC produira une base de données unique sur les propriétés de diffusion expérimentales des analogues de la poussière martienne qui alimentera le modèle de transfert radiatif. Des techniques numériques avancées, validées sur base des données expérimentales, seront ensuite utilisées pour produire une base de données de propriétés optiques calculées, couvrant la gamme complète des longueurs d'onde d'observation.

Site web du projet RoadMap

EU    Ce projet est financé pas le programme de recherche et d'innovation Horizon 2020
    de l'Union européenne, sous accord de subvention No 101004052.

 

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RoadMap, un tout nouveau projet de recherche de Horizon 2020 vient de démarrer!
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Mardi 11 décembre, 2018, à travers les yeux de l'atterrisseur InSight sur Mars. Crédits: NASA/JPL/Caltech