LES OBJECTIFS SCIENTIFIQUES DE MSL

La mission Mars Science Laboratory a quatre objectifs scientifiques principaux :

Déterminer si la vie a pu exister sur Mars.

Les premiers indices qui indiqueront si la vie a pu exister sur Mars sont liés aux conditions environnementales qui ont prévalu. Les dernières missions vers Mars (Mars Exploration Rovers et Mars Express) ont démontré que de l'eau à l'état liquide a bien existé peu après la formation de la planète et pendant quelques millions d'années. Les scientifiques espèrent maintenant déterminer si les autres éléments qui ont pu se combiner pour conduire à l'apparition de la vie sont encore présents sur Mars. MSL va rechercher quelques un de ces éléments chimiques : le carbone, l'hydrogène, l'azote, l'oxygène, le phosphore et le soufre.

Les formes de vie que nous connaissons utilisent aussi d'autres éléments en petites quantités tels que le fer, le sodium, le calcium, le manganèse, etc. Enfin, la vie a besoin de sources d'énergie. Sur Terre cette énergie est probablement venue au début de réactions chimiques d'oxydo-réduction. Actuellement elle provient essentiellement du Soleil à travers la photosynthèse. Les formes de vie nécessitent aussi des conditions environnementales suffisamment stables pour résister aux événements brutaux tels que des éruptions volcaniques massives ou des impacts majeurs de météorites. Enfin les formes de vie doivent être protégées des radiations ultra-violettes et des oxydants puissants ; elles subsistent si la température varie relativement peu et si l'eau reste disponible en quantité suffisante. La mission est conçue pour étudier les cycles du carbone et de l'eau sur la planète au cours du temps. Les instruments de MSL tenteront de déterminer sous quelle forme et en quelle quantité le carbone et l'eau sont stockés sur la planète et dans l'atmosphère.

Caractériser le climat de Mars.

MSL permettra de caractériser le paléoclimat de Mars ainsi que les processus climatiques de la basse et haute atmosphère. Dans le passé, si Mars a été plus chaude, alors son atmosphère devait être plus dense et plus humide. De nos jours, l'atmosphère de Mars étant peu dense et froide, presque toute l'eau a quité la surface de la planète. Une atmosphère ancienne plus épaisse et plus humide peut avoir fourni des conditions environnementales plus favorable à la vie microbienne dans la protohistoire de Mars.

MSL permettra de déterminer plus précisément la composition de l'atmosphère martienne, par exemple en mesurant les isotopes stables d'éléments tels que le carbone. Presque tous les éléments nécessaires à la vie ont au moins deux isotopes stables. Les organismes vivants utilisent souvent de façon sélective un isotope particulier en fonction de sa disponibilité et sa masse. Les conditions environnementales affectent aussi la disponibilité des divers isotopes. MSL recherchera les biosignatures telles que de brusques changement dans des abondances isotopiques qui peuvent être associées à la vie et étudiera la composition des roches, sols et structures de la surface qui peuvent être liées aux changement dans l'atmosphère de la planète au cours du temps.

MSL étudiera les variations du climat martien et caractérisera la distribution de l'eau, du dioxyde de carbone et de l'hydrogène dans l'atmosphère et près de la surface. MSL mesurera aussi les radiations bombardant la surface de la planète, incluant les rayons cosmiques, les protons solaires et les neutrons.

Caractériser la géologie de Mars.

L'histoire de Mars est enregistrée dans les couches géologiques de Mars (l'équivalent géologique des stries de croissance des arbres). MSL est conçu pour étudier ces enregistrements dans les roches et le sol pour comprendre les processus géologiques qui ont créé et modifié la croûte martienne et la surface dans le temps. En particulier, il recherchera des preuves de la formation des roches en présence d'eau.

Préparer l'exploration humaine.

En démontrant la possibilité de faire atterrir de grosses et lourdes charges sur la surface de Mars, MSL ouvrira la voie à l'envoi d'équipements et de grosses infrastructures nécessaires au futurs explorateurs humains. L'expérience en techniques d'atterrissage précis constituera aussi un des premiers pas vers le développement de capacités d'envoi d'astronautes vers une destination précise de façon sûre et fiable.