On a peine à le croire, quoique moins que dans le cas des sondes Voyager, mais Mars Express, la sonde spatiale de l’Agence spatiale européenne (ESA) lancée le 2 juin 2003 pour étudier la planète rouge, produit encore des résultats significatifs sur le plan scientifique et, peut-être surtout, des photos en trois dimensions spectaculaires des canyons, anciennes vallées fluviales, cratères d’impact et calottes polaires de la Planète rouge.
On peut s’en convaincre avec une vidéo compilant en un film de nombreuses images prises à l’occasion de plusieurs survols du cratère Schiaparelli, l’un des plus vastes cratères d’impact de Mars. Il en a résulté un seul et unique survol virtuel de ce cratère au-dessus des hautes terres méridionales de Mars.
Au cours d’une mission spatiale habitée sur Mars, et à la suite d’un violent orage, l’astronaute Mark Watney (Matt Damon) est laissé pour mort et abandonné sur place par son équipage. Mais Watney a survécu et se retrouve seul sur cette planète hostile. Avec de maigres provisions, il ne doit compter que sur son ingéniosité, son bon sens et son intelligence pour survivre et trouver un moyen d’alerter la Terre qu’il est encore vivant. À des millions de kilomètres de là, la Nasa et une équipe de scientifiques internationaux travaillent sans relâche pour ramener « le Martien » sur terre, pendant qu’en parallèle ses coéquipiers tentent secrètement d’organiser une audacieuse, voire impossible mission de sauvetage. D’après le best-seller d’Andy Weir, et sous la direction du prestigieux réalisateur Ridley Scott, The Martian réunit un casting incroyable de stars : Matt Damon, Jessica Chastain, Kristen Wiig, Kate Mara, Michael Peña, Jeff Daniels, Chiwetel Ejiofor, et Donald Glover. © 20th Century Studios FR
Ce cratère est un lieu de l’aventure de l’astronaute Mark Watney dans le roman « Seul sur Mars » d’Andy Weir.
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Il s’agit même de sa destination finale avant de quitter la Planète rouge, comme on peut le voir dans le film où Mark Watney est joué par Matt Damon.
Un gigantesque cratère d’impact il y a des milliards d’années
Le diamètre du cratère Schiaparelli est d’environ 450 kilomètres mais, paradoxalement, il est relativement peu profond : environ 2,5 kilomètres seulement. C’est surprenant car il s’agit d’un cratère d’impact et les lois de ce genre de phénomène, étudié depuis les missions Apollo, nous disent qu’il doit être le résultat d’une collision entre Mars et un petit corps céleste de tout de même 30 à 40 kilomètres de diamètre, ce qui aurait dû produire un bassin d’au moins cinq kilomètres de profondeur, voire davantage.
La sonde Mars Express de l’ESA nous emmène pour un nouveau vol fascinant, cette fois-ci autour de l’un des plus grands cratères de Mars. Le cratère Schiaparelli doit son nom à l’astronome italien Giovanni Schiaparelli (1835-1910). Bien qu’il ait étudié Mercure et Vénus, il est surtout connu pour ses observations de la Planète rouge. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l’écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © ESA, DLR, FU Berlin et Nasa, JPL-Caltech, MSSS (survol réaliste dans la première moitié de la vidéo), Agence spatiale européenne (orbite de Mars Express autour de Mars). Centre aérospatial allemand (animation expliquant la réalisation de ces vidéos)
On résout ce paradoxe en admettant que le cratère a été considérablement comblé au cours des derniers milliards d’années par des sédiments et dépôts de lave éoliens, selon le même processus que l’on peut observer sur Terre quand ils sont transportés par le vent.
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On pense aussi que certains de ces dépôts ont été acheminés par des cours d’eau et accumulés dans un ancien lac situé à l’intérieur du cratère.
Réalisé à partir de modèles numériques de terrain HRSC, le survol virtuel débute au sud-ouest du bassin d’impact, près d’Evros Vallis – un réseau de vallées ramifiées vieux de plus de trois milliards d’années. L’itinéraire traverse plusieurs autres vallées fluviales asséchées avant de décrire un large arc le long du bord occidental du cratère Schiaparelli, pour finalement survoler son bord nord jusqu’au bord oriental, qui s’élève à quelque 2 000 mètres au-dessus du bassin comblé. Ce vol virtuel s’achève au niveau de Brazos Valles, un réseau de vallées s’étendant sur près de 400 kilomètres le long du bord sud de Schiaparelli. © ESA, DLR, FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO
Le fond du cratère présente en outre plusieurs grandes crêtes sinueuses, appelées « crêtes de compression » (ou wrinkle ridges), qui attestent que le cratère a autrefois été rempli de lave, car elles apparaissent lorsque des couches de lave refroidissent et se rétractent, comme l’explique un communiqué du Centre aérospatial allemand (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt ou DLR), dont nous nous sommes inspirés pour écrire cette présentation.
Rappelons d’ailleurs que les images de Mars Express sont obtenues grâce à la caméra stéréo haute résolution (HRSC), développée et exploitée par le Centre aérospatial allemand (DLR). La HRSC transmet donc vers la Terre des données sur la surface et l’atmosphère martiennes depuis plus de vingt ans.
Le bord du bassin d’impact du cratère Schiaparelli, large de 450 kilomètres, ne s’élève qu’à environ deux kilomètres de hauteur. En règle générale, le rapport entre le diamètre et la profondeur d’un cratère est d’environ 10 pour 1 ; cela signifie qu’après l’impact d’un astéroïde pouvant atteindre 40 kilomètres de diamètre, Schiaparelli formait initialement une dépression d’environ quatre à cinq kilomètres de profondeur. Des dépôts volcaniques, des sédiments lacustres et des matériaux transportés par le vent ont probablement comblé le bassin au cours des trois à quatre derniers milliards d’années. Cela est visible, entre autres, au niveau des petits cratères situés sur le fond du cratère principal, qui sont remplis de dépôts presque jusqu’à leurs bords. Le bord du cratère lui-même est déjà fortement érodé. © ESA, DLR, FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO
Le bassin de Schiaparelli, large de 450 kilomètres, devrait en réalité être bien plus profond que les deux kilomètres mesurés aujourd’hui. De la lave, des sédiments apportés par des cours d’eau et des dépôts éoliens ont probablement comblé ce bassin. Les « crêtes de compression » (ou wrinkle ridges) visibles dans la moitié gauche de l’image témoignent clairement d’une activité volcanique ; elles se forment lorsque de la lave fluide, en refroidissant, est poussée contre des barrières rocheuses hautes de plusieurs dizaines de mètres. À l’arrière-plan, on distingue une bande spectaculaire de sable volcanique noir, déposé par le vent sur le versant exposé au vent du bord du cratère Schiaparelli. © ESA, DLR, FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO