Phobos 1 et Phobos 2

Lancement Phobos 1 : 7 juillet 1988 (contact perdu définitivement en septembre)

Lancement Phobos 2 : 12 juillet 1988 (52 orbites martiennes avant la perte de contact)

Les sondes Phobos (Union Soviétique) comptent encore aujourd'hui parmi les engins les plus lourds jamais lancés à destination d'autres planètes. Chaque sonde pesait 6200 kg, dont 3600 kg pour le système de propulsion et 500 kg pour la charge scientifique.

Résultats scientifiques

Malgré la perte de Phobos 2 au point culminant de sa mission, de nombreux résultats significatifs ont été collectés pendant les 52 jours passés en orbite martienne et la mission ne peut pas être qualifiée d'échec, mais si nous sommes loin d'un succès complet à l'américaine (comme celui des Viking). L'édition du 19 octobre 1989 de la célèbre revue scientifique Nature présentait 14 articles scientifiques discutant des résultats préliminaires obtenus par Phobos 2. Le Centre National d'Etudes Spatiales (CNES) avait organisé au mois d'octobre 1989 un symposium international ou de nombreux papiers ont été présentés, même si les résultats étaient une fois encore préliminaires.

A la fin des manœuvres de correction orbitale qui ont eu lieu le 21 mars, Phobos 2 était si prés du satellite martien que des perturbations gravitationnelles ont commencé à se faire sentir. L'orbite de la sonde a été légèrement modifiée, ce qui a permis de déduire avec précision la masse de la lune martienne. Ayant la masse, il était ensuite aisé d'obtenir la densité, qui s'est révélée plus faible que prévue. La densité de Phobos est en effet inférieure à celle des astéroïdes de la classe des chondrites carbonées et son intérieur doit être soit plus ou moins poreux soit riche en glace. Rappelons que Phobos et Deimos sont sans doute des astéroïdes capturés par la planète Mars et que leur composition doit être proche de celle des corps de la ceinture d'astéroïde dont ils sont issus.

Une analyse spectrale de la surface de Phobos a été obtenue à la fois par le KRFM avec une résolution spatiale de 1 km et par l'ISM. Aucun des deux spectres ne concordait avec celui des chondrites carbonées. Des hétérogénéités assez importantes ont été mises en évidence par les deux instruments, et la composition de la surface de Phobos serait donc moins homogène que prévu. LE KRFM a également permis de mesurer les températures à la surface de Phobos ainsi que l'inertie thermique de la surface.

Le système d'imagerie de Phobos 2 a pris 37 photographies de bonne qualité à une distance variant entre 200 et 1000 kilomètres. Ces images sont venues compléter celles obtenues par les sondes américaines Mariner 9 et Viking. La résolution des meilleurs clichés atteint 40 à 80 mètres par pixel. Ceux ci couvrent en particulier une région située à l'est du cratère Stickney.

Le radiomètre à balayage TERMOSKAN a obtenu des images de la surface martienne dans le domaine de l'infrarouge, qui ont été par la suite couplées à des images prises dans le domaine du visible. La plupart des régions équatoriales de la planète ont été cartographiées avec une résolution spatiale de 2 km. Les images infrarouges montraient en général les mêmes caractéristiques de surface que les photographies classiques, mais avec un meilleur contraste, ce qui illustre l'importance du voile atmosphérique pour les observations de surface. Ce voile, qui recouvre pratiquement en permanence les terrains martiens, absorbe une certaine partie de la lumière visible tout en restant transparent aux infrarouges.

Le spectromètre infrarouge ISM a collecté de son côté des images multispectrales de la planète Mars. Ce spectromètre extrêmement puissant était utilisé pour la première fois dans une mission d'exploration planétaire. Pour chaque pixel au sol, il pouvait enregistrer 128 pixels spectraux ! La résolution spatiale variait de 5 km lorsque Phobos 2 parcourait son orbite d'insertion elliptique à 30 km pour l'orbite circulaire. Ce spectromètre a effectué une cartographie minéralogique assez complète des régions équatoriales et il a observé pratiquement toutes les formations géologiques de la planète rouge (comme Valles Marineris ou les volcans du dôme de Tharsis), à l'exception des pôles. En utilisant la bande d'absorption à 2 microns du dioxyde de carbone, une carte du relief martien a pu être produite (le CO2 constitue la majeure partie de l'atmosphère martienne, et la quantité observée est proportionnelle à la hauteur de la couche d'air situé entre la sonde et le sol, donc à la hauteur des reliefs martiens).

Le KRFM s'est livré à une étude de l'atmosphère martienne et a obtenu des informations importantes : profils verticaux de température, composition des nuages, importance des aérosols.

Lors des quatre premiers passages au périapse (le point de l'orbite ou la sonde est la plus proche de Mars), les deux spectromètres gamma rayons X GS-14 et VGS ont étudié la faible émission gamma de la surface, ce qui a permis d'identifier sans ambiguïté du potassium, de l'uranium et du thorium au sein de la croûte martienne. D'autres éléments comme le fer, l'aluminium, le silicium, le calcium et le titane sont vraisemblablement présents. Les résultats concordent largement avec ceux obtenus lors de l'analyse chimique inorganique du sol martien par le spectromètre à fluorescence XRFS des atterrisseurs Viking. De plus, l'abondance du potassium, de l'uranium et du thorium est pratiquement la même que celle mesuré par le spectromètre gamma rayons X de l'orbiteur soviétique Mars 5.

La seule étude spécifiquement atmosphérique a été menée par le spectromètre AUGUSTE, qui fonctionnait dans deux domaines spectraux : ultraviolet-visible et infrarouge. Ce spectromètre observait la disparition et la réapparition progressive du soleil à travers l'atmosphère martienne lors des occultations, ce qui lui a permis d'étudier entre autre les propriétés de la couche d'ozone dans le spectre ultraviolet et les variations d'altitude dans l'infrarouge.

Enfin, Phobos 2 a mené à bien l'une des études les plus complètes à ce jour sur l'interaction entre le vent solaire et le champ magnétique martien. Il a obtenu de nouvelles informations sur des éléments clés comme la magnétopause, l'onde de choc, la queue magnétosphérique. Un nouveau processus de déperdition atmosphérique, c'est à dire de fuite d'éléments dans l'espace, a été découvert.

L'orbiteur ne s'est cependant pas approché assez prés de la surface martienne pour répondre avec certitude à la question suivante : le champ magnétique observé provient-il de la planète Mars ou du milieu interplanétaire (depuis, le magnétomètre de Mars Global Surveyor a largement contribué à répondre à cette question).

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