Nozomi -Planet- B

Objectifs

L'objectif de la mission Nozomi, qui comprend uniquement un orbiteur, est l'étude sur une longue période de la haute atmosphère martienne et de son interaction avec le vent solaire. La planète Mars ne peut plus compter sur la présence d'un champ magnétique pour s'opposer au vent solaire, et la haute atmosphère est donc directement exposée à celui-ci. Cette interaction pourrait être l'un des processus majeurs gouvernant l'évolution de l'atmosphère martienne. De ce point de vue, Mars pourrait être similaire à la planète Venus, où la haute atmosphère interagit de manière significative avec le vent solaire.

Au cours de sa mission, Nozomi va se focaliser sur 5 domaines particuliers : l'étude du champ magnétique, de l'atmosphère et de l'ionosphère (structure, composition et dynamique), la photographie de la surface de la planète et de ses deux lunes, et enfin la détection d'un éventuel anneau de poussière sur l'orbite de la lune Phobos.

La sonde enverra également des ondes de hautes fréquences pour tenter de détecter des traces d'eau ou de glace dans le sous-sol martien et servira de plate-forme de test pour un certain nombre de technologies qui seront utilisées lors de prochaines missions interplanétaires japonaises (navigation autonome, détermination précise des paramètres de l'orbite, communication longue distance, etc).

Voici la liste complètes des différents instruments scientifiques de Nozomi :

MIC (Mars Imaging Camera) : Cette camera fonctionnant dans le visible devra fournir des images globales de la planète Mars. Son rôle sera de surveiller les changements météorologiques, comme l'apparition de tempêtes de poussière, les changements d'opacités de l'atmosphère, les nuages, l'avancée et le retrait des calottes polaires. La sonde Nozomi pourra approcher d'assez près les deux lunes de Mars, Phobos et Deimos, et la caméra en profitera alors pour photographier leur surface. La caméra MIC a été conçue en collaboration avec la France (CNES).

MGF (Magnetic Field Measurement) : D'après l'instrument MAG/ER de la sonde Mars Global Surveyor, la planète Mars ne possède plus qu'un champ magnétique local et fossile, contrairement au champ global et actif de la Terre. Mais de nombreux points restent encore dans l'ombre, et l'instrument MGF de Nozomi devrait permettre d'y voir plus clair lors des passages à basse altitude au périapse.

PET (Probe for Electron Temperature) : Cet instrument, en mesurant la température électronique de l'ionosphère, va tenter d'en étudier la structure thermique.
ESA (Electron Spectrum Analyzer) : L'analyseur spectral electronique ESA va mesurer l'énergie du flux électronique entre 12 eV et 16 keV (eV signifiant électron volt), pour obtenir des informations essentielles sur la magnétosphère, l'ionosphère et les mécanismes qui s'y déroulent.

ISA (Ion Spectrum Analyzer) : L'analyseur spectral ionique ISA va mesurer l'énergie du flux ionique entre 10 eV et 16 keV (eV signifiant électron volt), pour obtenir des informations essentielles sur la magnétosphère, l'ionosphère et les mécanismes qui s'y déroulent.

EIS (Electron and Ion Spectrometer) : Ce spectromètre va mesurer l'énergie de particules très énergétiques comme les électrons, les protons, les noyaux d'hélium et les noyaux d'atomes d'oxygène. Ces particules, dont l'énergie varie de plusieurs centaines d'eV à quelques dizaines de KeV, sont produites par l'interaction du vent solaire avec les hautes couches de l'atmosphère, et leur étude va permettre d'en apprendre plus les mécanismes qui ont lieu à l'interface atmosphère/vent solaire.

XUV (Extra Ultraviolet Scanner) : Ce scanner fonctionnant dans l'ultraviolet devra mesurer l'abondance et la distribution des formes neutres et ionisées de l'hélium dans l'ionosphère martienne, pour obtenir respectivement des informations sur l'activité interne de Mars et sur les processus d'ionisation et d'échappement dans l'espace.

UVS (Ultraviolet Imaging Spectrometer) : Ce spectromètre UV fonctionnant entre 115 et 310 nm devra servir à étudier la structure de l'atmosphère et sa composition, ainsi que son évolution au cours du temps.

PWS (Plasma Wave and Sounder) : L'objectif du PWS est d'étudier la structure de l'ionosphère martienne. L'appareil couvre le domaine radio entre 20 kHz et 5 MHz.

LFA (Low Frequency plasma wave Analyzer) : Cet analyseur de plasma devra étudier l'environnement en plasma de la planète Mars, ainsi que les interactions entre le vent solaire et l'atmosphère martienne. Il couvre le domaine radio entre 10 Hz to 32 kHz.

IMI (Ion Mass Imager) : Cet appareil est capable d'identifier les ions possédant des énergies comprises entre 10 eV et 35 keV par charge. Avec un champ de vision de 360° et grâce à la rotation de la sonde sur elle-même, l'IMI est capable de mesurer dans les 3 dimensions la distribution des ions. Avec les autres instruments scientifiques de Nozomi, il va contribuer à l'étude de l'interaction de la haute atmosphère avec le vent solaire, tout en étant également capable de détecter la présence d'un éventuel anneau de poussière autour de Mars. Cet instrument est fourni par la Suède.

MDC (Mars Dust Counter) : Ce détecteur va permettre de mesurer la masse et la vitesse des particules de poussière. Son objectif principal sera de mesurer la présence de poussière à proximité de Mars. On pense effectivement que les deux lunes martiennes, Phobos et Deimos, peuvent laisser dans leur sillage des particules de poussière qui ont fini avec le temps par former un anneau autour de la planète Mars. L'instrument MDC pourra également étudier la poussière du milieu interplanétaire. Il est fourni par l'Allemagne.

NMS (Neutral Mass Spectrometer) : Ce spectromètre de masse fourni par la NASA va permettre de mesurer à une échelle globale la composition chimique de la haute atmosphère martienne, ce qui n'a encore jamais été réalisé pour l'instant. La composition chimique de la haute atmosphère martienne a seulement été déterminée à deux endroits, lors de la descente des atterrisseurs Viking le 20 juillet et le 3 septembre 1976. Le NMS va mesurer les variations horizontales et verticales de la densité de la majorité des composés neutres de la haute atmosphère martienne (H, He, N, N2, O, O2, NO, CO, CO2, Ar) ainsi que le rapport des différents isotopes. Ceci dans le but d'étudier le dynamisme, la chimie et l'état thermique de l'atmosphère. Des profils de température seront réalisés de 150 à 500 km de la surface de Mars. Le spectromètre de masse NMS est une version très améliorée et moins lourde (2,8 kg) de celui de la sonde Pioneer (Pioneer Venus Orbiter), qui a étudié pendant presque 14 ans la haute atmosphère de Vénus et son interaction avec le vent solaire. L'orbite suivie par la sonde Pioneer était elliptique, comme celle de Nozomi (les ressemblances s'arrêtent cependant là, car Pioneer a suivi une orbite polaire, alors que celle de Nozomi est équatoriale). Comme nous l'avons vu plus haut, Mars ne possède pas de champ magnétique capable d'interagir avec le vent solaire, et la planète rouge est donc de ce point de vue beaucoup plus proche de Vénus que de la Terre. Les résultats obtenus par la sonde Pioneer seront donc comparés avec bonheur avec ceux de Nozomi.

TPA (Thermal Plasma Analyzer) : Cet instrument va mesurer les propriétés des ions de faible énergie de la haute atmosphère martienne, comme leur vitesse, leur température ou leur composition. Il nous permettra ainsi de comprendre les mécanismes de l'interaction entre l'atmosphère neutre, l'ionosphère, la magnétosphère et le vent solaire. Le TPA est fourni par le Canada.

source : www.nirgal.net

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