Contexte

On a donné de nombreuses raisons à notre désir apparemment insatiable d’atteindre la planète Mars, dont cette obsession à chercher d’autres formes de vie dans d’autres contextes loin de la planète Terre.

Les premiers explorateurs de cette planète seront confrontés à un environnement extrêmement hostile. La température y est généralement de -60 °C et l’air y est ténu, ce qui rend impossible la survie sans combinaison spatiale. De plus, les vents de surface entraînent la formation de tempêtes de poussière et de tornades.

Pour survivre sur Mars, il faut comprendre quelles sont les conditions qui nous attendent. Est-il possible de cultiver des aliments dans des serres martiennes? De prévoir les tempêtes de poussière? Quelle est la température sur Mars durant la nuit? Y a-t-il suffisamment de lumière solaire pour y faire la culture d’aliments de base? Pouvons-nous extraire de la vapeur de l’air ténu de Mars?

Pour répondre à ces questions et à d’autres, il faudra étudier les conditions météorologiques de façon très détaillée. Les scientifiques canadiens sont à l’avant-scène de cette recherche passionnante. En effet, la contribution du Canada à la mission Phoenix (atterrisseur martien) était une station météorologique qui enregistrait les conditions quotidiennes régnant dans les plaines nordiques de Mars. L’atterrisseur utilisait des capteurs de température, de pression et de vent ainsi qu’un lidar (détection et télémétrie par ondes lumineuses). Pour plus d’informations sur la mission Phoenix, consultez le site Web de l’Agence spatiale canadienne.

The Phoenix Lander on the Martian surface with its solar panels deployed

Figure 1: L’atterrisseur Phoenix, avec les panneaux solaires déployés, à la surface de Mars.

Notes

Cette activité porte sur les instruments météorologiques embarqués à bord de l’atterrisseur Phoenix, un laboratoire de télédétection conçu pour explorer l’atmosphère et creuser le sol de Mars.

L’atterrisseur Phoenix était constitué en grande partie d’instruments fabriqués au Canada et conçus pour observer et enregistrer les conditions météorologiques de l’atmosphère martienne.

Afin de mieux comprendre ces instruments et leur utilisation, les élèves construiront quelques instruments de base pour explorer l’atmosphère de la Terre. Ils feront leurs propres observations et les consigneront, puis chercheront des tendances dans les données scientifiques recueillies.

Phoenix meteorological mast

Figure 2 : Gros plan du mât météorologique doté de ses trois capteurs de température et du lidar ayant servi à déterminer la hauteur des nuages et à donner des indices quant à la composition de ceux-ci.

Sur Mars, les instruments météorologiques avaient pour fonction de recueillir les données précisées ci-après. Ces données étaient relayées à des scientifiques sur Terre afin qu’ils les analysent et tentent de relever des tendances pouvant servir à prévoir les conditions météorologiques et à mieux comprendre la physique du climat de Mars.

Données

  1. Température: De nombreuses mesures de la température de l’atmosphère martienne étaient prises le jour et la nuit sur Mars.
  2. Vitesse et direction du vent: Le vent sur Mars joue un rôle important dans le transport de la chaleur sur la planète. Il peut causer d’énormes tempêtes de poussière au cours de l’été martien.
  3. Pression barométrique: La pression est un élément important des systèmes météorologiques puisqu’elle entraîne des mouvements d’air – du vent.
  4. Hauteur et masse volumétrique des nuages: Le lidar de l’atterrisseur faisait appel à des faisceaux laser pour sonder la haute atmosphère de Mars.