La pluie, la grêle, le vent et l'orage se sont succédés sans discontinuer pendant des jours. Un éclair mieux ajusté que les autres a même eu raison de la carte mémoire de mon ordinateur. Le craquement sinistre qui a retenti m'a fait très peur. Enfin, tout est oublié. Aujourd'hui, il fait un temps merveilleux, et sitôt acheté un nouveau téléphone (car l'ancien a aussi péri dans le sinistre électrique), nous fonçons vers la montagne toute blanche. Chez nous, c'est la neige plaisir, nous circulons sans problème jusqu'à mi-hauteur de la forêt de Sare, en prenant garde sur les derniers mètres avant le parking à la neige déjà molle qui déborde sur la route, puis nous enfilons la tenue de combat, chaussures de randonnée et guêtres par-dessus le pantalon. Bien nous en prendra, sur les hauteurs, nous enfonçons parfois jusqu'au genou dans la poudreuse ! Il faut en profiter car nous ne savons pas ce que l'avenir nous réserve encore.

Le soir même, nous reprenons la route pour le château d'Abbadia à Hendaye, où nous (Astronomie Côte Basque) avons fait venir un conférencier original. Géographe de formation, Gilles Dawidowicz se passionne très tôt pour la planétologie, et se spécialise dans l'hydrologie. Pour sa thèse, il a dans l'idée de comparer les fleuves terrestres à ceux de Mars, et va se documenter à Houston où il fait un stage à la NASA. Malheureusement incapable de payer les frais universitaires de 100 000 dollars, il doit renoncer à sa vocation de chercheur et trouve un travail auprès de la société américaine de cartographie ESRI. Il n'en garde pas moins le contact avec ses amis et anciens collègues chercheurs et met à profit les connaissances acquises durant ses études pour communiquer par le biais d'articles ou de conférences les dernières nouveautés scientifiques et astronomiques dans un langage accessible au grand public.

A ma grande surprise, j'apprends qu'il neige sur Mars ! Rien à voir, bien sûr, avec la journée merveilleuse que nous venons de passer sur les contreforts de l'Ibanteli. Mars est effectivement très froide, car elle gravite à une fois et demie la distance Terre-Soleil, soit à 228 millions de kilomètres en moyenne du Soleil. Son sol fait penser par endroits, nous dit-il, à celui de la Sibérie, les lichens et les mousses en moins. Il présente une structure polygonale en surface, caractéristique d'un pergélisol (permafrost en anglais), qui rend très plausible l'hypothèse qu'il soit imbibé d'eau glacée sous sa chape de poussières, de sable et de rochers. Soumise aux saisons comme la Terre, la différence de température entre l'été et l'hiver est suffisamment sensible, malgré l'éloignement, pour que ses calottes polaires se couvrent à tour de rôle d'un supplément de glace d'eau surmontée de glace de gaz carbonique CO2. Comment cela est-il possible dans un environnement apparemment aussi sec et minéral ? - Photo : Le sol polygonal de Scandia Colles (Mars) vue par Phoenix (Sol 0). - Photo : Polygones de toundra dans une tourbière, basses terres de la baie d'Hudson (Manitoba, Canada). -

Il nous explique que l'atmosphère martienne est plus ténue que celle de la Terre, elle varie entre 30 Pascal au sommet d'Olympus Mons et 1 155 Pa dans les profondeurs de Hellas Planitia. La pression moyenne est donc de 600 Pa (soit près de 7 à 10 millibars), bien loin des 1 013,25 hPa (hectoPascal) chez nous, mais avec des pointes de pression jusqu'à 900 Pa car elle subit de bien plus grandes variations. Des sortes de tornades parcourent sa surface, dégageant momentanément la glace enfouie qui sublime en quelques minutes sous l'action des rayons solaires (l'eau passe directement de l'état solide à l'état gazeux). Des nuages parcourent le ciel de Mars, du cirrhus effilé au cumulus alourdi de cristaux de neige. La couleur de l'atmosphère varie en fonction de celle des poussières en suspension (raison pour laquelle elle nous semble plutôt rougeâtre). Pour la première fois en 2008, une mission spatiale (la sonde américaine Phoenix) a pu observer en direct des chutes de neige dont les flocons, apparemment, sublimaient avant de toucher le sol. Quant à la 'glace sèche' de CO2 des pôles, en sublimant au printemps, elle induit des paysages aux structures étranges en forme d'éventails, de dentelles et d'araignées. - Photo : Image de la NASA sur la mission Phoenix le 30 septembre 2008 - Photo : Tornade observée le 26 février 2007 par Spirit. NASA. -

Gilles Dawidowicz n'en finit pas de s'émerveiller sur les découvertes de ces missions spatiales vers les planètes et satellites de notre système solaire. "Nous vivons une époque extraordinaire, à l'égal de celle des grandes explorations terrestres et maritimes des siècles passés. Nous observons des phénomènes inconnus, et surtout nous constatons une variété inimaginable il y a encore peu de temps. Nous nous trouvons devant une quantité de nouveaux mystères à résoudre pour comprendre comment ces mondes fonctionnent !" - Photo : Vue de la chaîne pyrénéenne depuis l'Ibanteli. -

Il se moque gentiment des chercheurs qui commettent parfois des erreurs grossières de conception qui ont pour conséquence des pertes financières énormes. Par exemple, les Russes n'avaient pas pensé que le parachute de freinage puisse se déposer pile sur la sonde à l'atterrissage, l'empêchant ainsi totalement de fonctionner. Les Américains comprirent la leçon et organisèrent le larguage du parachute et du bouclier de protection un moment avant l'atterrissage de la sonde, dont le choc final au sol était amorti par des airbags. D'autre part, l'énergie des sondes provient de panneaux solaires. Or, sur Mars, contrairement à la Lune, l'atmosphère contient des poussières qui se déposent sur les panneaux au fil du temps et réduisent leur efficacité. Heureusement, il y a aussi du vent, et une petite tornade vient parfois bien à propos nettoyer les surfaces et leur donner un coup de jeune. Celle-ci bien sûr n'a rien du pouvoir destructeur ni de la puissance des cyclones terrestres qui peuvent se développer à partir du golfe du Mexique pour remonter sur la Floride ou le Texas. - Photo : La Nasa montre deux photographies prises par la Pancam de la cible de calibration de couleur à 1 an d'intervalle du rover Spirit couverte de poussière martienne. -

Enfin, les scientifiques américains n'avaient pas prévu deux éventualités lors de l'exploration martienne. D'une part, le sol est incroyablement dur, et la pelleteuse du bras robotisé de Phoenix n'a jamais été capable de pénétrer en profondeur, malgré sa puissance théorique. D'autre part, les grains en surface sont curieusement liés par une matrice dont on ignore la nature. De ce fait, il a été très difficile de les déposer dans des réceptacles face aux instruments qui devaient en faire une analyse préalable pour juger de leur intérêt : le TEGA (Thermal and Evolved Gas Analyzer) et le MECA (Microscopy, Electrochemistry and Conductivity Analyzer). Cela a été un casse-tête ensuite pour arriver à les déverser dans les huit micro fours permettant de chauffer les matériaux jusqu'à mille degrés Celsius ! Cette opération devait s'effectuer par paliers de température successifs afin de déterminer la nature exacte et les proportions des gaz libérés par la cuisson à chaque stade. Il a fallu secouer le godet pour séparer les éléments et les enfoncer par fragments, des chocs qui n'avaient jamais été prévus à l'origine ! - Photo : Le sol martien. -

En plus, les portes des fours avaient toutes les peines du monde à fonctionner correctement, elles s'ouvraient et se fermaient difficilement, sans doute gênées par la poussière ou la qualité pâteuse des échantillons, ainsi que par la taille de la pelle disproportionnée qui déversait trop de matériaux à la fois sur ces petites plaques. En creusant le sol martien, la pelle a parfois dégagé la glace de sa couverture rocheuse, mais les mouvements de l'instrument étaient si lents que celle-ci sublimait avant même d'avoir pu être analysée... C'est ennuyeux, car les objectifs des missions martiennes ont un peu évolué. Elles étaient purement techniques à l'origine, analyse des sols, de l'atmosphère, mais entre temps, des indices convergents ont permis d'avoir de bonnes raisons de croire que Mars a connu des conditions favorables à l'émergence de la vie à ses débuts. Les scientifiques cherchent donc maintenant s'il en demeure des vestiges éventuels. Pour cela, l'analyse de l'eau est essentielle, si elle a été liquide un jour, comme le réseau hydrographique fossile le laisse imaginer. On observe aussi les argiles, les carbonates de calcium, pour savoir s'ils sont d'origines biologiques ou minérales, etc. - Photo : Les mini-fours. -

Gilles Dawidowicz s'intéresse à Mars depuis ses études universitaires. Voici une anecdote qu'il rapporte en décembre 2003.

Alors que j’étais étudiant de DEUG à l’Université, le professeur Alain Godard nous parle, lors d’un cours en amphithéâtre, d’une petite équipe de géographes qui travaille sur les paysages de Mars et collabore à Meudon avec des astronomes. L’affaire est si extraordinaire qu’à la fin du cours je lui demande des précisions. Il m’invite à assister à une thèse de doctorat sur le thème, qui doit se tenir quelques jours plus tard… Le chercheur s’appelle Nathalie Cabrol et elle soutient devant ses maîtres une thèse sur les chenaux martiens. Parmi les membres de son jury, le professeur Audouin Dollfus, le célèbre aéronaute et astronome. Une fois la thèse soutenue, lors du traditionnel verre de l’amitié, je me présente à Nathalie Cabrol et à Audouin Dollfus. Le courant passe, Audouin Dollfus m’invite à les revoir dans son laboratoire à l’Observatoire. Rendez-vous est pris. A mon arrivée à Meudon, accueilli par Nathalie, je me présente dans le grand bureau du professeur et nous entamons la discussion. D’entrée, Nathalie lui dit qu’il serait bien que j’intègre le labo pour l’aider à documenter un cratère d’impact intéressant sur Mars : le cratère Gusev. Le professeur accepte et peu après l’aventure commence… 10 ans plus tard, grâce aux efforts de Nathalie -partie entre temps travailler définitivement à la NASA-, le cratère Gusev est sélectionné officiellement pour recevoir la visite d’un ambassadeur de 150 kg fait d’électronique et de haute technologie : le 4 janvier 2004, la sonde Spirit roulera sur Mars... - Photo : Cratère Gusev. -

Il nous raconte aussi son expérience sur la base MRDS (Mars Desert Research Station) de la Mars Society, en Utah, où il participe en février 2002 à une simulation de mission martienne. Il nous montre quelques photos parmi lesquelles il figure en train de tester en scaphandre un petit robot d'exploration conçu par Alain Souchier : le Véhicule de Reconnaissance de Paroi (VRP). Il s'agit, nous explique-t-il, d'une initiative privée destinée à promouvoir l'exploration et la colonisation de Mars, autant auprès du grand public que des institutions étatiques américaines jugées trop tièdes et trop peu entreprenantes. Elle veut montrer qu'il est possible de générer des financements privés pour insuffler un nouveau dynamisme à ce secteur de la recherche spatiale et le rendre prioritaire. - Photo : La base MRDS dans l'Utah et l'essai du VRP contre une falaise. -

Les équipes se succèdent dans la capsule dont les dimensions sont réalistes par rapport à un module transporté en fusée. A la différence des spationautes qui se connaissent parfaitement et s'entraînent ensemble durant des mois avant le vol, les membres fictifs se découvrent sur place et doivent être immédiatement capables de travailler de concert et sans heurts. L'objectif est de développer des routines, des savoir-faire, pour préparer le mieux possible un séjour qui sera forcément très difficile, étant donné l'éloignement de la Terre et la durée de l'expédition. Actuellement, il faut au minimum six mois de trajet, le séjour sur Mars serait d'un an et demi, et encore six mois pour le retour. Il faut donc au moins deux médecins (comme sur un bateau), un équipage très polyvalent, des morals d'acier, mais surtout pas des hommes robotisés. Au contraire, il faut qu'ils soient capables d'initiatives et aptes à prendre des décisions dans des situations qui pourraient être éventuellement dramatiques (sacrifier un homme pour sauver les autres spationautes par exemple). Il est aussi indispensable, nous dit-il, que des femmes soient présentes, car un équipage uniquement composé d'hommes tournerait vite au pugilat : les femmes ont la vertu de calmer l'ambiance. - Photo : Les 'rayures de tigre' d'Encelade -

Le conférencier passe ensuite des photos toutes plus magnifiques les unes que les autres sur les satellites de Saturne que l'on découvre depuis peu de temps de très près grâce à la mission Cassini-Huygens. Les scientifiques avaient déjà une idée de leur aspect grâce aux instruments d'observation depuis la Terre ou l'espace avec le télescope Hubble, mais ils ne cessent de faire de nouvelles découvertes grâce à cette nouvelle mission spatiale. Ses commentaires sont très intéressants. Par exemple, Encelade possède une surface particulièrement réfléchissante, dont l'albédo de 0,99 représente la plus grande valeur rencontrée dans le système solaire (l'albébo a une valeur maximale de 1). Il est en relation avec un autre satellite, Dioné, selon ce que l'on appelle une résonance 2:1. En effet lorsque Encelade réalise deux révolutions autour de Saturne, Dioné en effectue exactement une seule! Encelade évolue dans l'anneau E, qui est un anneau diffus externe non visible sur les photos habituelles. On pense que ce n'est pas un hasard. Encelade fournirait la matière qui constitue cet anneau par des mécanismes de cryovolcanisme. - Photo : Les geysers d'Encelade photographiés en 2005 par Cassini. Crédit : NASA/JPL/SSI/Ciel et Espace. -

Ce satellite présente des signes d'activités récentes et un geyser de particules de glace a pu être photographié par la sonde Cassini. La communauté scientifique se demande actuellement si la source pourrait être constituée d'un océan salé à faible profondeur. Dans l'affirmative, non seulement Encelade serait un des rares corps encore actifs du système solaire, mais également un nouveau lieu où l'eau serait liquide (cette découverte rend plus fragile l'hypothèse de 'zone habitable' définie par les scientifiques qui cherchent la vie hors du système solaire et considèrent que l'eau ne peut être liquide qu'à une distance de l'étoile comparable à celle de la Terre par rapport au Soleil). Le dernier passage en août 2010, avant le prochain en 2012, a permis de déceler une température "élevée" de 190 Kelvin (-83,15°C) au niveau des fissures (les 'rayures de tigre') du pôle Sud. - Photo : Mimas, satellite de Saturne. -

Le satellite de Saturne Mimas a une taille tout juste suffisante pour avoir réussi à prendre une forme sphéroïdale. Toutefois, il a failli se briser sous l'impact d'une grosse météorite dont on voit le cratère énorme et des traces de l'onde de choc à l'antipode. Le dernier passage de la sonde Cassini en mars 2010 a apporté son lot d'interrogations à la NASA en mesurant la température à la surface du satellite. La distribution obtenue diffère sensiblement de celle qui était attendue (on pensait qu'elle diminuait graduellement en s'éloignant de l'équateur) avec des limites distinctes. La température moyenne de la partie plus chaude (jaune) approche 92 K (-181°C), alors que la température de la partie froide (bleue) serait aux alentours de 77 K (-196°C). - Photo : Mimas : Cratère Herschel. - Carte des températures de surface. -

Nous avons déjà entendu l'exobiologiste Eric Hébrard nous parler dans une conférence en 2009 de Titan, le plus gros satellite de Saturne, dont le diamètre est compris entre celui de Mercure et de Mars. Gilles Dawidowicz nous rappelle que le cycle du méthane y remplace notre cycle de l'eau, avec des nuages, des pluies, des rivières, des océans de méthane (et d'éthane). Le faible nombre de cratères d'impact montre que c'est une planète active. Elle a peu de relief et possède des continents. La sonde Huygens s'est posée sur une "plage" le 15 janvier 2005 à marée basse. La pression est de 1,5 atmosphère terrestre. Au sol, malgré une épaisseur atmosphérique de 1200 km et son apparente opacité, il fait jour, en dépit aussi de l'éloignement du Soleil et grâce au "clair de Saturne" qui lui renvoie la lumière de l'astre lointain ! - Photo : Vues de la sonde Huygens pendant sa descente dans l'atmosphère de Titan - Photo : Depuis la sonde Cassini, les anneaux de Saturne, Rhéa, Dioné et Atlas. -

Nous admirons le satellite Rhéa derrière Dioné près des anneaux que l'on devine à peine de profil comme un trait grisâtre qui s'amincit vers le bord externe. Les chercheurs ne comprennent pas pourquoi le satellite Japet comporte une crête équatoriale qui le fait ressembler à une coquille de noix. Sur près de 1 300 kilomètres de long, on observe en effet une montagne haute de 13 kilomètres et large de 20. Est-elle le résultat de mouvements tectoniques ? Probablement que non. Une nouvelle théorie suggère qu'un ancien petit corps orbitant autour de Japet pourrait avoir été démantelé par les forces de marées exercées par Japet, ses restes auraient formé un anneau de débris qui seraient ensuite venus s'écraser sur Japet, les premiers débris creusant des cratères peu à peu comblés puis rehaussés par le reste des matériaux. En outre c'est un astre bicolore, noir d'un côté, et blanc de l'autre. Qu'est-ce qui peut bien provoquer une répartition géologique aussi régulière ? La face sombre de Japet étant celle qui est à l'avant du satellite lorsqu'il se déplace sur son orbite, elle a peut-être capturé les poussières libérées par d'autres lunes de Saturne. En s'assombrissant, cette face deviendrait moins froide que l'autre (elle absorbe une plus grande partie du rayonnement solaire) et vaporiserait lentement la glace d'eau qui se maintiendrait mieux sur l'autre face, expliquant les paysages neigeux observés par la sonde Cassini. - Photo : La crête équatoriale de Japet. - Photo : Saturne et ses anneaux. -

Un autre mystère, et pas des moindres, concerne l'âge des anneaux de Saturne. Se seraient-ils formés récemment dans l’histoire de notre système solaire, peut-être seulement depuis 100 millions d'années, lorsqu'un objet de type « lune » se serait brisé près de Saturne ? Un nouvel élément, cependant, les fait remonter à des milliards d'années et ils seraient presque aussi vieux que Saturne elle-même. Bien qu'ils semblent continus depuis la Terre, ce ne sont pas de véritables anneaux. Ils sont constitués d'innombrables particules, chacune possédant une orbite indépendante, dont la taille varie du micron au mètre. Aucune particule individuelle n'a encore été observée. Cependant, on sait qu'elles sont brillantes et composées à plus de 90 % de glace d'eau, le reste étant des poussières. Des petits satellites sont présents dans les anneaux, comme Pan, de 10 km. Bien qu'ils s'étendent jusqu'à 272 000 km de Saturne, ils contiennent très peu de matière : si on les comprimait, le corps obtenu n'aurait pas plus de 100 km de diamètre. Leur origine demeure un des problèmes les plus ardus qui se pose aux astronomes. D'autant qu'il ne s'agit pas d'un phénomène unique. Jupiter, Uranus et Neptune possèdent eux aussi des systèmes d'anneaux. - Crédit : Equipe d’images Cassini, SSI, JPL, ESA, la NASA -

Pour le plaisir, voici quelques photos de notre chère planète Terre, tout de même bien plus hospitalière que tous ces corps du système solaire pourtant bien proches de nous, si on pense aux quelque 500 exoplanètes décelées jusqu'à présent autour d'étoiles voisines dans notre galaxie.

Aubépine Un jeune conifère s'enracine dans l'humus d'un tronc de chêne moussu
	Pique-nique sur un col ensoleillé avec vue sur mer et montagne

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