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12 février 2013 2 12 /02 /février /2013 08:20

14 février, jour J de la Saint-Valentin…

Surtout ne pas oublier les mots doux, les roses rouges ou les autres petits cadeaux !

Le surlendemain du vote solennel du texte sur le « mariage pour tous » adopté après 110 heures de débat et près de 5000 amendements passés en revue, la Saint-Valentin 2013 prend une nouvelle dimension. Au sénat, à partir du 2 avril, la majorité espère un vote conforme pour éviter un nouveau débat marathon en seconde lecture.

 

Si le cœur vous en dit, un petit tour des cœurs autour du monde…

Je ne suis pas fana des roses : comme l’année dernière à la même époque, je préfère vous offrir de nouveaux exemples d’images montrant des formes de cœur étonnantes à la surface de la Terre, vues par les satellites d’observation.

 

Pléiades - Coeur de Voh - Nouvelle-Calédionie -Saint-ValeEn Nouvelle Calédonie, le cœur de Voh vu par le satellite Pléiades.
Copyright 2012 CNES – Distribution Astrium Services / Spot Image.
 

 

Le voyage commence à une heure de la ligne de changement de date dans l’hémisphère sud : c’est le cœur de Voh sur la Grande-Terre. A environ 164° de longitude est et 21° de latitude sud, il a été popularisé en 1990 par une photographie de Yann Arthus-Bertrand sur la couverture de son livre « La Terre vue du ciel ». Ici pas d’hélicoptère ou d’ULM : depuis son orbite à 694 kilomètres d’altitude, c’est le satellite Pléiades 1B qui a pris cette image le 6 décembre 2012, quelques jours après son lancement, le bilan de santé et l’acquisition des premières images.

 

Cupidon à Matuku : un bon choix pour le changement de date

On reste dans l’hémisphère sud, pratiquement à la même latitude mais tout près de la ligne de changement de date, à 179°45’ de longitude est : voici Matuku, une île volcanique de l’archipel des Fidji. Au sein d’un ensemble nommé YasaYasa Moala, Matuku couvre une surface d’environ 57 km2. Son altitude ne dépasse pas 385 mètres. Elle est vue ici par l’équipage de l’expédition n°4 de la Station Spatiale Internationale en mai 2002.

 

ISS - Fiji - Matuku Island - Saint-Valentin - Coeur - ISS004-Dans le Pacifique Sud, Matuku, une des îles des Fidji, photographiée par l’équipage de l’ISS
en mai 2002. Crédit image : NASA.

 

Jeudi, Robinson retrouve Vendredi

Une forme étonnante ? Pas tant que cela : parmi les 322 îles de l’archipel des Fidji, les formes, le relief (certains sommets atteignent 1200 mètres) et les couleurs des îles et des lagons proposent de belles destinations pour des voyages de noces ou des vacances en amoureux. Même pour ceux qui cherchent la solitude : seul un tiers des îles est habité

Regardez par exemple cet extrait d’une image prise par le satellite Aqua en juillet 2012. C’est l’hiver dans l’hémisphère sud mais cela donne quand même envie d’y aller… Un léger traitement a été appliqué par Planète Sciences Midi-Pyrénées pour rehausser le contraste mais les couleurs ne sont pas trop exagérées.

Au sud-ouest de Wallis et Futuna, les deux îles principales sont Vanua Levu et Viti Levu. C’est sur cette dernière qu’est implantée la ville de Suva, la capitale de la République des Fidji.

 

Aqua - MODIS - Fidji - Saint-Valentin - Coeur - 202-2011-bExtrait d’une image acquise par le capteur MODIS du satellite Aqua en juillet 2012.
Crédit image : NASA / GSFC – MODIS Rapid Response

 

Shark bay : escale chez les squales

Une dernière étape pour notre voyage de noces dans l’hémisphère sud en Australie, à 800 kilomètres au nord de Perth, dans la région le plus à l’ouest de l’australie. C’est Shark Bay, sur une surface d’environ 8000 km2 mais une profondeur moyenne de moins de 10 mètres. La baie Shark est un site écologique très important : inscrite sur la liste du patrimoine mondial de l'UNESCO depuis 1991, elle abrite dauphins, requins, reptiles et de nombreux espèces d’oiseaux, mammifères et poissons. L’extrait présenté ici provient d’une image acquise par le satellite Spot 5 en 2005. Elle est pivotée de 90° par rapport à l’orientation d’origine.

 

Spot 5 - Australie - Bay Shark - Coeur - Saint-Valentin - 2Au cœur de Bay Shark en Australie. Extrait d’une image prise par le satellite Spot 5 en 2005.
Copyright CNES 2005 – Distribution Astrium Services / Spot Image

 

Retour dans l’hémisphère nord…

Un grand saut au-dessu de l'équateur et nous voici en Russie, plus précisément dans le delta du fleuve Don qui se jette en Mer d’Azov. En ce moment, sous la neige… L’image que j'ai retenue pour la Saint-Valentin a été prise par le satellite Spot 5 en plein été, à la fin du mois de juillet 2007.

 

Spot 5 - Russie - Mer Azov - Don - Coeur - Saint Valentin -En Russie, le fleuve Don rejoint la mer d’Azov. Extrait d’une image prise par le satellite Spot 5
le 30 juillet 2007. Copyright CNES 2007 – Distribution Astrium Services / Spot Image

 

Plus à l’ouest, une autre île des amoureux : c’est l’île de Galesnak en Croatie. L’an dernier j’avais publié une image prise par le satellite ALOS. Celle-ci provient de Pléiades 1B : comme l’image du cœur de Voh, elle a été prise le 6 décembre 2012 et publiée sur le blog « La tête en l’air » du CNES. En décembre, la météo est moins sympathique que celle des îles Fidji : un voile de brume atténue un peu le contraste de l’image.

 

Pléiades - Galesnak - Croatie - Saint-Valentin - coeur - 0En Croatie, lovers’ island : l’île de Galesnak. Extrait d’une image prise par le satellite Pléiades 1B
le 6 décembre 2012. Copyright CNES 2012 – Distribution Astrium Services / Spot Image

 

Amour de 30 ans

Pour terminer, tout près de nous, un dernier cœur, au nord de Marseille, capitale européenne de la culture pour l’année 2013 : c’est le réservoir du Vallon Dol, également vu par le satellite Spot 5.

 

Spot 5 - Marseille - Saint-Valentin - Vallon dol - coeurAu nord de Marseille, le réservoir de Vallon Dol. Extrait d’une image prise par le satellite Spot 5.
Copyright CNES 2005 – Distribution Astrium Services / Spot Image

 

Mis en service il y a trente ans, le 3 février 1973, le réservoir du Vallon Dol est implanté sur le flanc du massif de l’Etoile et domine les quartiers hauts de Marseille. Avec une surface de 17 ha et une capacité de 3 millions de m3 (soit deux fois celle du Vieux Port) il contient l’équivalent d’une semaine de consommation des marseillais. Il est alimenté en eau du Verdon principalement par la branche de Marseille Nord du Canal de Provence.

 

Revenons à nos boutons (de rose) : effet de serre au sens propre…

Pour terminer, quelques trucs si vous voulez éviter de consacrer trop d’argent à l’achat de fleurs :

  • Proposer à votre chérie un bilan carbone de la rose rouge. Le rouge et le noir… Saviez-vous par exemple que l’Europe, même si elle produit 44% des fleurs et des plantes en pot (sur 10% des surfaces mondiales), était un importateur net de fleurs coupées ? Le solde des importations est d’environ 220000 tonnes. Le total des importations représente 1,55 milliard d’Euros en 2011. Les Roses transitent par la Hollande mais proviennent du Kenya (30%), d’Equateur (11,8%), d’Ethiopie (10,7%), ou de Colombie (9,5%). Importées ou produites en Europe, le bilan carbone des roses de la Saint-Valentin est mauvais : c’est l’effet de serre au sens propre. Pour arriver encore fraîches chez nos fleuristes, les roses du bout du monde prennent l’avion. En Europe, les serres chauffées ou éclairées ne sont pas une meilleure alternative. Les rendements nécessaires imposent des quantités importantes de pesticides, herbicides et fongicides. Pour assombrir encore un tableau pas très rose, n’oublions pas les conditions de travail des ouvriers employés dans les roseraies d’Equateur, d’Afrique et d’Amérique latine : ils répandent bien souvent les produits phytosanitaires sans protection.
  • Apporter des bonbons, parce que les fleurs c’est périssable… Ou des chocolats. Au moins, vous pourrez en manger quelques-uns.
  • Offrir un économiseur d’écran réalisé à partir des images satellites présentées ici…


En savoir plus :

 

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18 décembre 2012 2 18 /12 /décembre /2012 17:47

Pléiades et les Pléiades

Saviez-vous que les satellites d’observation de la Terre prenaient des images des étoiles ?

Dans un article sur les premières opérations en orbite du Pléiades 1B, j’ai décrit le fonctionnement des senseurs stellaires, ces capteurs essentiels pour le contrôle de l’orientation du satellite. Ici, il s’agit d’une autre activité importante effectuée pendant la recette en vol : la mesure des performances et la calibration de l’instrument de prise de vue, la charge utile du satellite Pléiades.

 

Des détails sur la très haute résolution…

Pourquoi utiliser les étoiles ? Situées à très grande distance de la terre, elles constituent une très bonne solution pour prendre des images de sources lumineuses ponctuelles. Les équipes du CNES qui effectuent actuellement la recette en vol de Pléiades 1B s’en servent pour la refocalisation de l’instrument (un peu comme la mise au point d’un appareil photo) ou pour la mesure de ses caractéristiques. Si vous vous intéressez aux détails sur les images à très haute résolution, je vous conseille la lecture de cet article du blog Un autre regard sur la Terre qui tente d’expliquer deux notions pas totalement intuitives : la fonction de transfert de modulation et le rapport signal sur bruit.

Au total, plus de 1000 images d’étoiles seront acquises pendant la recette du satellite Pléiades 1B.

 

Pléiades - Jupiter et satellites - Animation GIF - 07-12-2
Image de Jupiter acquise par le satellite Pléiades 1B le 7 décembre 2012.
Cliquer sur l'image pour voir la séquence animée.
Copyright CNES 2012. Distribution Astrium GEO-Information Services / Spot Image.

 

Et Jupiter, c’est une étoile ?

Pas vraiment : c’est une planète et c’est même la plus grosse planète du système solaire. Si on ajoute que dans les jours qui suivaient le lancement du satellite Pléiades 1B, Jupiter n’était pas loin de sa plus courte distance à la Terre, on comprend que les équipes du CNES aient cédé à la tentation de faire quelques images de la géante gazeuse. L’agilité du satellite permet en effet de l’orienter vers la terre mais également vers n’importe quelle région de la voute céleste.

La planète Jupiter s’est donc fait tirer le portrait par Pléiades 1B le 7 décembre entre 13h et 18h UTC. C’était seulement une semaine après le lancement de Pléiades 1B et deux jours après la première image. Pour corser un peu l’exercice, les équipes du CNES ont programmé Pléiades pour acquérir neuf images consécutives prises avec un intervalle d’environ 45 minutes, un peu comme une séquence vidéo en mode « timelapse » (voir d’autres exemples avec la Station Spatiale Internationale). Le résultat est l’animation très spectaculaire présentée ici.

 

Détails de taille

Au moment où Pléiades prend cette série d’image, Jupiter est à environ 4,074 unités astronomiques de la Terre. J’ai obtenu cette distance avec le calculateur d’éphémérides de l’IMCCE (Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Ephémérides) que j’utilise régulièrement pour le blog Un autre regard sur la Terre.

Sachant qu’une unité astronomique, la distance moyenne terre soleil, vaut 149 597 871 kilomètres, la distance Terre-Jupiter le 7 décembre était donc d'environ 609 millions de kilomètres. Cette distance varie entre 588 et 968 millions de kilomètres, selon les positions respectives de la Terre et de Jupiter autour du soleil (aphélie ou périhélie).

En bon satellite d’observation de la Terre, Pléiades 1B prend normalement ses images à une distance de 694 kilomètres de la surface de notre planète.

Quand il a Jupiter en ligne de mire, notre satellite à très haute résolution est donc à une distance presqu’un million de fois plus grande, exactement 878133 fois plus grande.

Comme avec un appareil photo avec un objectif à focale fixe, la finesse de détails visibles est directement proportionnelle à cette distance de prise de vue.

Alors que sur Terre, Pléiades 1B peut discerner des objets de 70 centimètres de côté, un pixel du capteur optique de Pléiades représente 615 kilomètres à la surface de Jupiter, à peu près la distance entre Toulouse et Paris.

Vous voulez vérifier ? Mesurez le diamètre de Jupiter sur l’image en pleine résolution… A l’équateur, vous trouverez 230 pixels, correspondant à un diamètre réel de 141450 kilomètres à l’équateur. C’est environ 11,2 fois le diamètre de la Terre. Néanmoins, malgré sa taille énorme, Jupiter n’occupe qu’une toute petite partie de l’image Pléiades complète. Difficile de faire un gros plan à plus de 600 millions de kilomètres de distance.

 

La grosse tache rouge qui passe…

Que peut-on voir sur cette série d’images ?

On reconnaît bien sûr les bandes parallèles caractéristiques de Jupiter. Mais c’est d’abord la grande tache rouge qui attire l’attention. Situé dans l’hémisphère sud, à environ 22° de latitude, c’est un anticyclone de l'atmosphère de Jupiter d’un taille impressionnante ; une long d'environ 25 000 km et une largeur de près de 12 000 km, soit environ le diamètre de la Terre.

La période de rotation de la tache rouge de Jupiter est de dix heures : on voit son passage sur quatre des neuf images de la séquence prise par Pléiades 1B.

Sur la partie gauche de l’image, on voit également passer un des satellites de Jupiter.

S’agit-il d’un des plus gros satellites : Io, Europe, Ganymède ou Callisto ? Au total, on connaît aujourd’hui 66 satellites naturels de Jupiter. Si vous savez identifier celui de l’image, merci de poster un commentaire à la fin de cet article.

 

Pléiades - Jupiter et satellites - 07-12-2012 - Grande tacPléiades - Jupiter et satellites - 07-12-2012 Deux extraits de la séquence d’images de Jupiter prises par le satellite Pléiades 1B : la grande
tache rouge et un satellite. Copyright CNES 2012.
Distribution Astrium GEO-Information Services / Spot Image.

 

Plus près de Jupiter avec les sondes spatiales

Les amateurs éclairés ou les observatoires terrestres parviennent à faire des images similaires de Jupiter depuis la Terre (avec l’atmosphère qui s’intercale entre les planètes et les télescopes ou les lunettes). Les images de Jupiter prises par Pléiades 1B mettent surtout en valeur les capacités offertes par l’agilité du satellite. J'ai déjà eu l'occasion d'en parler avec des séquences d'images du sol mais aussi d'images étonnantes de la Lune (en relief) ou des satellites Spot 5 et Envisat. Pléiades 1A compte d'autres prouesses à son actif qui n'ont pas encore été publiées...

Pour les astronomes, ce sont les missions d’exploration des planètes du système solaire qui ont fourni les informations et les images les plus intéressantes.

Ce sont les missions Pioneer 10 et Pioneer 11 qui ont fourni les premières images rapprochées de l'atmosphère de Jupiter et de plusieurs de ses lunes. Un peu plus tard, les missions Voyager, les engins spatiaux les plus anciens encore en fonction, découvrent les anneaux de Jupiter. Leur palmarès est exceptionnel.

En 1992, la sonde Ulysses se mit en orbite polaire autour du Soleil et effectua alors des études de la magnétosphère de Jupiter.

En 2000, la sonde Cassini, en route pour Saturne, survola Jupiter et pris des images en haute résolution de la planète. La sonde New Horizons, en route pour Pluton, survola Jupiter en février 2007 pour une manœuvre d'assistance gravitationnelle.

La sonde Galileo est le seul engin à avoir été mis en orbite autour de Jupiter, à partir de décembre 1995. Exceptionnel : Galileo fut témoin de l'impact de la comète Shoemaker-Levy 9 en 1994 lors de son approche de Jupiter. Plus récemment, en août 2011, la NASA a lancé Juno, une sonde qui doit rejoindre Jupiter sur une orbite polaire.

 

En savoir plus :


Suggestions d’utilisations pédagogiques en classe :

  • En utilisant cette image, les articles sur la sonde MSL et d’autres images de planètes présentées sur le blog Un autre regard sur la Terre, travail sur le mouvement des planètes et l’excentricité de leurs orbites, avec calcul des distances minimales et maximales entre la Terre et les autres planètes. Peut-être fait avec des simulations informatiques ou la réalisation de maquettes du système solaire. A titre d’exemple, pour Jupiter, les distances du soleil sont les suivantes :
    • Distance minimale (périhélie) : 740 520 000 kilomètres ((4,95 UA)
    • Distance maximale (aphélie) : 816 620 000 kilomètres (5,46 UA)
    • Distance moyenne : 778 412 027 kilomètres (5,20 UA)
    • La distance de la Terre autour du soleil variant entre 147 098 074 et 152 097 701 kilomètres, on retrouve les deux valeurs mentionnées plus haut pour les distances minimales entre la Terre et Jupiter.
  • Organiser une soirée d’observation astronomique avec plusieurs classes ou avec un plus large public à l’occasion de la fête de l’école. Des associations spécialisées comme Planète Sciences, l’Association Française d’Astronomie (AFA) ou les clubs d’astronomie de votre région peuvent vous aider en amenant télescopes, lunettes et amateurs éclairés pour observer le ciel nocturne.

 

 

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28 août 2012 2 28 /08 /août /2012 09:00
360° pour prendre la température du cratère Gale

MSL---Mars---Panorama---Mont-Sharp---Mastcam---RR.jpg
MSL - Mars - Panorama - Mont Sharp - Mastcam - Gauche MSL - Mars - Panorama - Mont Sharp - Mastcam - Centre MSL - Mars - Panorama - Mont Sharp - Mastcam - Droite
Sur Mars, premier panorama en couleurs et à haute résolution autour de Curiosity. Les trois images
en dessous sont des extraits de ce panorama. Cliquer sur les vignettes pour les agrandir. 
Crédit image: NASA / JPL-Caltech / MSSS
 
La NASA et le JPL (Jet Propulsion Laboratory) ont publié hier un premier panorama en haute définition montrant une vue à 360 degrés autour du site d'atterrissage du rover Curiosity. On voir en particulier le sommet du Mont Sharp à environ 20 kilomètres du robot mobile. Un panorama en qualité réduite avait déjà été présenté sur ce blog.
Les images ont été prises par une des deux caméras (Mast camera ou Mastcam) fixées sur le mât rotatif du rover MSL. C’est la caméra dont l’objectif a une focale de 34 mm qui a été utilisée.
L’image publiée ici est une version réduite (un cinquième environ) de l’image en pleine résolution, dont les dimensions sont d’environ 29 pixels en largeur et 7000 pixels. Il s’agit d’une mosaïque obtenue par l’assemblage de 140 images prise en août 2012, alors que les réglages de calibration fine des caméras étaient toujours en cours.
La couleur présentée ici correspondent à un traitement effectué au sol par les équipes du JPL pour montrer la scène martienne telle qu'elle apparaît dans les conditions d'éclairage que nous avons sur la Terre, afin de faciliter l’analyse du terrain. La version brute avec les couleurs d’origine est accessible ici (c'est un gros fichier...)
Il faut imaginer cette image imprimée sur une grande bande de papier et mise en forme de cylindre avec l'observateur au centre. Les traces plus grises correspondent au sol rocheux mis à nu par les propulseurs de descente de MSL et servent de point de repère. Au premier plan, on voit à gauche une partie du bras robot et ses équipements, au centre l'ombre du mât avec la silhouette caractéristique de Chemcam et, à doite, une roue.
   
Le mât de MSL : un arbre à cams
Pour fixer les idées sur les différences entre les deux caméras du mât du robot, voici également deux extraits provenant respectivement de la caméra à 34 mm de focale et celle à 100 mm.
  
MSL - Mars - Mast cam - 1 MSL - Mars - Mast cam - 2
Deux extraits d’images fournies par les caméras Mastcam. A gauche, une image prise avec la
caméra à 34 mm de focale. A droite avec le téléobjectif à 100 mm de focale. Une version annotée
donne une idée des distances à parcourir. Crédit image: NASA / JPL-Caltech / MSSS
  
Outre les deux caméras dont les images sont présentées ici, le mât du robot supporte aussi l'instrument Chemcam, avec une participation française importante (CNES et IRAP) qui a réalisé ses premiers spectres et les caméras de navigation (Navcam).
 
Un petit tour de roue pour un robot avant une grande randonnée suivie par la Terre entière….
Ces jours-ci, l’exploit de Neil Armstrong en juillet 1969 reste particulièrement d’actualité quand on suit la progression de la mission MSL depuis l’atterrissage réussi début août. La NASA n’a pas raté l’occasion de mettre en perspective les deux évènements : les systèmes de communications de Curiosity ont relayé hier un message vocal de Charles Bolden, l’administrateur de la NASA. En voici quelques extraits traduits en français :
Depuis le début des temps, la curiosité de l'humanité nous a conduit à rechercher constamment ... de nouvelles possibilités au-delà de l'horizon… Faire atterrir un rover sur Mars n'est pas facile - d'autres ont essayé – Seule l'Amérique a pleinement réussi. La connaissance que nous espérons acquérir de notre observation et de l’analyse du cratère Gale, nous dira beaucoup sur la possibilité de la vie sur Mars, ainsi que les possibilités passées et à venir de notre propre planète. La mission Curiosity inspirera une nouvelle génération de scientifiques et d'explorateurs, car elle ouvre la voie à une mission humaine dans un avenir pas trop lointain".
  
Une mission humaine ? Un certain Neil Armstrong en était un fervent partisan… « Avenir pas trop lointain ». Charles Bolden reste prudent. Normal pour un ancien astronaute.
En attendant, il y a quelques jours, MSL a fait ses premiers tours de roue sur Mars. Pas trop loin, juste pour vérifier que tout roule, comme le montre cette image prise par la caméra Hazcam (Hazard Avoidance Camera) avant.
 
MSL---Curiosity---Traces-de-roues-sur-Mars.jpg
Image des traces de roue du robot Curiosity prises par la caméra Hazcam avant.
Crédit image: NASA / JPL-Caltech.
 
En pratique, il y a eu deux mouvements successifs, un déplacement d’environ 5 mètres et une rotation d’un tour presque complet qui a amené la robot, pratiquement dans son orientation initiale, sur un point baptise Goulburn, une zone d'affleurements rocheux mise à nue par des propulseurs de la grue volante qui a déposé Curiosity sur le sol martien.
  

En savoir plus :

  

 

 
 
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20 août 2012 1 20 /08 /août /2012 21:58

Après la menace fantôme de Star Wars, des spectres sur Mars

Après les vérifications générales de MSL, les contrôles des différents instruments scientifiques de Curiosity se poursuivent...

En France et plus particulièrement à Toulouse, on attendait ce moment avec impatience : sur Mars, le laser de l’instrument Chemcam, un des dix instruments scientifiques du robot MSL, a effectué son premier tir sur un rocher baptisé « couronnement » (coronation en anglais).

Il s’agit toujours d’essais de bon fonctionnement, préalables aux véritables mesures scientifiques qui viendront plus tard.

 

MSL---Curiosity---Chemcam---premiere-image.jpgMSL---Chemcam---Vue-N165-locale.jpgEn haut, premier tir laser et première image de la caméra Chemcam du rover Curiosity. En bas,
le rocher N165, "coronation" pour les intimes, cible du laser de Chemcam, vue par la caméra Navcam.
Crédit image : NASA / JPL

 

 

Un pointeur laser qui décoiffe

En pratique, 30 impulsions sur une durée d’environ 10 secondes. Chaque impulsion délivre une puissance d’un million de watts pendant 5 milliardièmes de secondes. Vous pouvez ranger votre pointeur laser de poche…

Le but de ces tirs laser est d’exciter les atomes de la roche et de les transformer en plasma ionisé et lumineux. La lumière produite est photographiée à travers le télescope de la caméra Chemcam et analysée par trois spectromètres travaillant dans les spectres ultraviolet, visible et infrarouge (6144 longueurs d’onde analysées au total). Les spectres obtenus permettent de déterminer la composition de la roche analysée.

 

Une mire couleurs : pour nettoyer le rapport signal sur bruit...

D’après les déclarations de Roger Wiens, le chercheur responsable de Chemcam (Principal investigator ou PI en anglais) du laboratoire de Los Alamos, et de son collègue Sylvestre Maurice, co-PI, de l’IRAP (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie de Toulouse), les résultats sont très encourageants, avec notamment une qualité de mesure meilleure que les prévisions (rapport signal sur bruit).

L’instrument Chemcam de MSL est développé en partenariat entre le département de l’énergie du laboratoire de Los Alamos, le Centre National d’Etudes Spatiales (CNES) et le Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS).


MSL---Chemcam---Calibration-Pattern.jpg

MSL---Chemcam---Calibration-couleurs.jpg

Avant le test sur un premier rocher, une mire de calibration fixée sur le rover Curiosité est utilisée
pour vérifier le bon fonctionnement de l'instrument Chemcam. Crédit image : NASA / JPL

 

En savoir plus :

 

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17 août 2012 5 17 /08 /août /2012 06:39

Le rover MSL vu par le Mars Reconnaissance Orbiter

Après les images de la descente sous parachute et l’ensemble des éléments arrivés sur Mars (la « scène de crime »), la caméra HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) a pris cette nouvelle image alors que le satellite Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA survolait le rover MSL à pied d’oeuvre à proximité du cratère Gale. C’est la première image en couleurs du Mars Science Laboratory prise depuis l’orbite martienne. Elle montre également le cratère de Gale et les différentes strates du terrain que le robot mobile se prépare à explorer.

 

Mars - MSL - Curiosity - Hirise - JPL - NASA - août 2012Image du rover MSL sur Mars prise par le satellite MRO.
Crédit image : NASA / JPL-Caltech / University of Arizona

 

Bleu comme une orange

L’image n’est pas présentée ici en couleurs naturelles : les spécialistes de l’Université d’Arizona ont modifié le réglage des couleurs pour bien mettre en évidence le nouveau robot martien du JPL : le rover Curiosity apparaît comme un double point brillant avec son ombre portée sombre. Les traces laissées au sol par les rétrofusées, en bleu clair, lui donnent une allure de papillon. En réalité, les teintes bleues correspondent à du gris. Comme pour les dernières images publiées sur le blog Un autre regard sur la Terre, le satellite ne survole pas le site à la verticale : sa plate-forme est inclinée d’environ 30° vers l’ouest de manière à ce que le télescope d’HiRISE pointe dans la bonne direction.

Selon les explications données par Alfred McEwen de l’Université d’Arizona à Tucson, une deuxième image, acquise sous un autre angle dans les jours qui viennent, devrait permettre de constituer un couple stéréo et produire une représentation en 3D.

L’image en plein format a une résolution d’environ 31 centimètres (12 pouces pour les américains mais le JPL travaille avec le système métrique...)

Pour fixer les idées, vu de loin, MSL est un parallèpipède d'environ 3 mètres sur 3 mètres (un peu moins pour la largeur) et deux mètres de hauteur.

Dans un prochain article, je fournirai d'autres chiffres précisant les dimensions de Curiosity et des ordres de grandeur de taille et de distance de Mars et de la Terre. Ce sera également l'occasion de revenir sur le choix du système métrique par le JPL et quelques déboires du passé.

 

Transplantation de cerveau à 254 millions de kilomètres de la Terre

Mieux que l’homme qui valait trois milliards... MSL, le robot à 2,5 milliards de dollars, vient de recevoir une greffe de cerveau. Ou plus exactement une greffe de deux cerveaux. On ne sait toujours pas si Steve Austin en avait un...

L’opération a pris 4 jours : il s’agissait de mettre à jour les logiciels de deux calculateurs de bord de MSL. La première version était conçue pour l’arrivée sur Mars et le pilotage de la phase d’atterrissage particulièrement complexe. Une fois cette étape critique franchie, de nombreuses fonctions ne sont plus indispensables. La nouvelle version est optimisée pour la mission que le rover va désormais devoir accomplir sur le sol martien.

Bref, on est passé du « cerveau volant » ou « cerveau roulant »... La prochaine tâche sera un nouveau test fonctionnel des différents instruments scientifiques, dont la caméra Chemcam, ainsi que, dans moins d’une semaine, les premiers essais de déplacement du robot sur ses six roues motrices : marche avant, marche arrière, demi-tour. Presque aussi simple qu’avec un jouet télécommandé ou avec un des robots des trophées de robotique mais avec 254 millions de kilomètres entre le pilote et le véhicule. Ce sera ensuite le tour du bras robotisé avec une nouvelle phase de tests complets.

 

Dans les starting blocks pour explorer le cratère Gale

Scientifiques, ingénieurs ou pilote : tout le monde, a hâte de faire bouger le robot et de commencer le voyage vers les hauteurs du Mont Sharp, qui culmine à environ 5500 mètres au-dessus du fond du cratère Gale. Les images prises par Curiosity et la caméra HiRise de MRO sont examinées sous toutes les coutures : quels sont les lieux les plus intéressants pour les prélèvements et les expériences ? Quelles trajectoires sont les plus adaptées (et les moins risquées...) pour explorer les couches sédimentaires du mont Sharp ?

L’image suivante, sur la gauche, est une vue perspective du cratère Gale, avec un observateur regardant vers le sud-est. La position actuelle de Curiosity, l’endroit de l’atterrissage est représenté par le point vert, bien centré dans l’ellipse cible, en bleu. Cette image est en fait la composition d’information provenant de trois sondes en orbite autour de mars :

  • Des mesures d’altitude des caméras stéréo du satellite Mars Express de l’Agence Spatiale Européenne (ESA).
  • Ce modèle numérique de terrain est habillé avec des images prises par la caméra Context (6 mètres de résolution et 30 km de fauchée) de MRO (Mars Reconnaissance Orbiter)
  • et complété par des images en couleurs plus anciennes des caméras de l’orbiter Viking (une caméra à tube Vidicon noir et blanc avec des filtres colorés !)

A droite, c’est une vue plus complète de l’image acquise par HiRIse dont est extraite la vignette présentée plus haut. Les dunes sombres entre le rover Curiosity et le Mont Sharp sont dans la partie inférieure. Le Mont Sharp, au sud-est, n’est pas visible sur l’image. La distance entre le rover et le bord inférieur de l’image est d’environ 300 mètres. Le nord est en haut.

 

Mars - MSL - Gale crater - Landing spot - 3D Mars - MSL - Gale crater - Landing spot - Vue générale

A gauche, vue perspective du cratère Gale et position du rover Curiosity. Crédit image : NASA / JPL-Caltech / ESA /DLR / FU Berlin / MSSS. A droite, image complète de la caméra HiRISE.

 

En savoir plus :

 

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9 août 2012 4 09 /08 /août /2012 07:30

Chroniques martiennes : la réalité dépasse la science-fiction

Plusieurs bonnes nouvelles de Curiosity sur Mars ce matin avec les nouvelles images publiées par la NASA et le JPL :

  • Le mât supportant la caméra Chemcam et les caméras de navigation (les deux Nav cam) est en place et fonctionne.
  • Les premières images des Nav Cam fournissent des vues panoramiques de l'environnement du rover dans le cratère Gale. Belle randonnée en vue !
  • Les images en pleine résolution commencent à arriver sur Terre. Jusqu'à présent, on avait surtout vu des vignettes sous-échantillonnées à cause des limites des systèmes de transmission de données. On va enfin voir les détails de l'arrivée sur Mars...  

Voici quelques exemples des images publiées cette nuit par le JPL...

 

Panoramix de deux images d'une des caméras de navigation

 

MSL---Mars---Gale---Mont-Sharp---Nav-cam---08-08-2012.jpgLes deux premières images en haute résolution des caméras de navigation (Navcam) de Curiosity.
Crédit image : NASA / JPL-Caltech

 

Quand on a deux caméras, pourquoi se priver de faire un peu de stéréovision avec des images en relief comme les anaglyphes du satellite Pléiades déjà présentés sur le blog Un autre regard sur la Terre. En voici un sur Mars publié sur le blog de la Planetary Society, un site que je vous conseille vivement si vous vous intéressez à Mars.
Au premier plan, les traces créées par les jets des retrofusées sont bien visibles. Au fond,le relief des bords du cratère Gale. 



MSL---Mars---Anaglyphe---Navcam---Gale-crater---Sol-2.jpg

Vue 3D sous forme d'anaglyphe produite à partir d'images des deux caméras de navigation de MSL.
Image publiée sur le site de la Planetary Society. Crédit image : NASA / JPL / James Canvin

 

MSL prend ainsi un peu de hauteur : les deux caméras de navigation sont positionnées sur la tête du mât qui supporte aussi la caméra Chemcam, conçue à l'IRAP à Toulouse, et son épée laser. Difficile à prendre en photo sur place mais voici au moins son ombre. Pour une fois, on est content de voir l'ombre du photographe sur la photo !

 

MSL---Mast---Nav-cam---Ombre-mat---08-08-2012.jpgMarche à l'ombre : la silhouette du mât et de Chemcam. Image prise par une des caméras de
navigation de Curiosity. Crédit image : NASA / JPL-Caltech

 

Bilan de santé et autoportrait du centre du monde

Pour continuer le bilan de santé de MSL, les équipes du JPL ont également réalisé un panoramique plongeant en inclinant la tête des caméras de navigation vers le bas. En pivotant la tête sur 360°, ils ont ainsi réalisé un panoramique montrant la totalité du rover Curiosity.

 

Curiosity---MSL---Autoportrait---Nav-Cam---Mast---08-08-201.jpgPremier autoportrait de MSL. Toujours le centre du monde pour les passionnés d'espace.
Crédit image : NASA / JPL-Caltech

 

Evidemment la profondeur de champ (allongé sur la plage, essayez de photographier vos pieds!) ne permet pas d'avoir une image parfaite de la partie supérieure de MSL. Les amateurs de 360° vont également juger que l'assemblage n'est pas impeccable... Néanmoins, j'imagine que ces images sont très utiles pour contrôler l'état général du rover.

     

Curiosity : pas de vilains défauts

Le panoramique est spectaculaire mais c'est en regardant de près les images en haute résolution qu'on comprend tout leur intérêt.

Voici trois exemples d'images brutes publiées par le JPL. J'ai un peu malioré le contraste des images pour les rendre plus lisibles. Ceux qui n'ont pas vu le modèle de vol de MSL avant son lancement peuvent maintenant le découvrir sous toutes ses coutûres, en tout cas la partie supérieure. Vous avez aussi la possibilité d'aller voir à la Cité de l'espace à Toulouse une maquette fonctionnelle à l'échelle 1 réalisée par des lycéens de la Région Midi-Pyrénées dans le cadre d'un projet pédagogique exceptionnel proposé par le CNES et l'académie de Toulouse.

Pour le vrai rover sur Mars, on voit en particulier les projections de fragments de roche et de poussière sur Curiosity. On comprend mieux l'intérêt des caches de protection sur les objectifs avant l'atterrissage... Commentaire personnel : la personne qui a proposé de mettre des cache-objectifs transparents a eu une idée très astucieuse ! Cela paraît évident mais il fallait y penser : les premières images prises par les caméras Hazcam on été prises à travers le cache de l'objectif. On voit "nettement" (c'est flou...) les poussières sur les caches.

 

MSL - Rover - NavCam - Gauche - bilan de santé 1 MSL - Rover - NavCam - Gauche - bilan de santé 2 MSL - Rover - NavCam - Gauche - bilan de santé 3

Trois exemples de photographies en haute résolution du rover Curiosity prises par la caméra de
navigation gauche. Dans l'image de gauche, au centre, une des trois antennes de Curiosity, l'antenne à
grand gain orientable construite par EADS Astrium en Espagne. Rehaussement de contraste réalisé
par Planète Sciences Midi-Pyrénées. Cliquez sur les images pour les voir en grande taille.
Crédit : NASA / JPL-Caltech

 

Cela explique en partie pourquoi le rover Curiosity n'a pas de panneaux solaires : la poussière limiterait leur rendement et finirait par les occulter complètement. L'électricité provient d'un générateur thermoélectrique à radioisotope (MMRTG pour Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator), avec 4,8 kg de dioxyde de plutonium en plutonium 238. Il produit environ 120 W de puissance électrique (cela correspond à peu près à une vielle ampoule électrique à incadescence. C'est beaucoup plus que sur Opportunity (ses panneaux généraient environ 4 fois moins d'énergie par jour) mais l'optimisation de la consommation électrique des équipements reste un défi sur les missions spatiales quand on compare avec notre consommation domestique.

 

Le retour du jeudi : les images de lundi prises par Mardi

L'autre information importante, c'est que les images à haute résolution commencent à "redescendre" sur Terre. Même avec les moyens impressionnants mises en oeuvre autour de Mars et sur Terre, il n'y a pas de miracle : la bande passante des canaux de communication entre le rover et la terre, y compris en passant par les satellites relais en orbite autour de Mars et par les grandes oreilles du réseau terrestre Deep Space (NASA Deep Space Network), reste modeste et n'est pas disponible en permanence. 

Un article sur le sujet donnera prochainement des informations plus précises.

En attendant, voilà une spectaculaire image du bouclier thermique de MSL prise pendant sa chute sur Mars. Elle a été fournie par une des dix-sept caméras du rover (à ce moment précis, il descend sous parachute). La caméra placée sous le robot martien qui a pris cette image s'appelle MARDI pour "Mars Descent Imager".

C'est donc bien une image de lundi, prise par mardi, reçue mercredi et publiée jeudi.

Mais le vrai retour du jeudi, ce sera avec la première image de Chemcam, la caméra avec l'épée laser.

 

MSL---Mardi---Bouclier-thermique---Heat-shield---Haute-res.jpg

Le bouclier thermique pendant sa chute. Première image à haute résolution prise par la caméra
MARDI. Crédit image : NASA / JPL-Caltech

 

Une dernière caméra...

En fin de journée, les premières images en couleurs de la caméra Mastcam ont été publiées par le JPL. Ce sont ici des images à basse résolution. La couleur permet de mieux voir les traces laissés par les jets des rétrofusées.

 

MSL---Curiosity---Mastcam---couleur---panorama---basse-res.jpgUn premier panorama réalisé à partir d'images prises par la caméra MASTCAM.
Crédit image : NASA / JPL-Caltech

 

En réalité, il y a deux caméras Mastcam, avec des objectifs de focale différente : 34 et 100 mm. Elles fournissent des images de 1200 pixels de côté et permettent également de prendre des couples stéréo.

 

En savoir plus :

 

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7 août 2012 2 07 /08 /août /2012 21:24

Pas encore de traces de vie, mais des traces de vis et de mécanique…

Le lendemain de l’atterrissage sur Mars et de la photographie de la descente sous parachute, le satellite MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) est retourné sur la « scène du crime ».

« Scène de crime » : c’est l’expression employée par Sarah Milkovich, une scientifique responsable de la camera HiRISE du satellite MRO pendant un point presse organise le 7 août 2012 au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena.

 

Entre les experts et NCIS : autopsie d’un succès...

Avant le démarrage effectif des travaux scientifiques, les ingénieurs de la mission Mars Science Laboratory vérifient que l’arrivée sur Mars s’est bien passée exactement comme prévu. Ils sont donc dans une situation très proche des enquêteurs qui analysent une scène de crime : les nouvelles images de la caméra HiRISE de MRO apportent des informations très précieuses pour ce travail d’investigation.

C’est donc encore une image impressionnante qui est publiée ce soir : une image où on peut retrouver tous les éléments du vaisseau qui est rentré dans l’atmosphère de Mars pour amener Curiosity à bon port : le parachute, le bouclier thermique, la coque supérieure, le rover et même… un « crane ». Rassurez-vous, c’est de l’anglais : il s’agit bien de la grue ou du pont volant qui a servi à descendre Curiosity en douceur au bout des câbles.

 

MSL---Curiosity---MRO---HiRISE---Scene-de-crime---07-08-20.jpgDans le cratère Gale et à proximité Mont Sharp, tous les éléments de la mission martienne MSL
autour du rover Curiosity vus par la caméra HiRISE du satellite MRO.
Crédit image : NASA / JPL / University of Arizona

 

Au moment où on se préoccupe de plus en plus de la question des débris en orbite, on peut penser que la zone d’atterrissage commence à ressembler à la chambre de ma fille et qu’un peu de rangement ne ferait pas de mal… Peut-être pas d’extra-terrestres mais certainement des traces d’activité humaine sur Mars !

Les quatres vignettes suivantes sont des extraits de l'image centrés sur les principaux éléments de la mission : le rover MSL, la "grue-pont", le bouclier thermique et le parachute avec la coque supérieure.

J'attends avec impatience de lire des comptes rendus plus complets de la première phase de la mission avec les différences entre les simulations et ce qui s'est effectivement passé. Actuellement, ces images semblent confirmer que le mot "nominal" a du résonner souvent dans la salle de contrôle du JPL à Pasadena.

 

Curiosity---MRO---MSL---07-08-2012.jpg Curiosity---MRO---Bouclier-thermique---07-08-2012.jpg
Curiosity - MRO - Parachute - Bouclier arrière - 07-08-201 Curiosity---MRO---Crane---Pont-MSL---07-08-2012.jpg

De haut en bas et de gauche à droite, les éléments de la mission MSL après le "landing" : le rover
MSL. le bouclier thermique, le parachute et la coque supérieure, le "crane".
Crédit image : NASA / JPL / University of Arizona

 

Autour du point d'atterrissage de MSL, sous réserve de confirmation, le sol est plus sombre : il semble que la poussière brillante en surface a été chassée par les jets des rétrofusées de la grue volante (la NASA a publiée une image qui confirme cette hypothèse) et que le matériel juste sous cette couche de poussière est désormais visible.

Selon le site de l'Université d'Arizona, la résolution des images d'origine est d'environ 40 cm. Par contre, son contraste n'est pas très bon par rapport à d'autres images prises par la caméra HiRISE : c'est à cause de la très forte inclinaison que les équipes opérationnelles ont du donner au satellite MRO afin que sa caméra pointe dans la direction du site d'atterrissage. L'inclinaison par rapport à une visée verticale, l'angle de roulis, est ici de 41 degrés, bien plus que la limite normale de 30 degrès. Encore une similitude avec le satellite Pléiades et son agilité.

 

Et la couleur :

Elle fonctionne bien aussi en couleurs la caméra de HiRise ? Effectivement, mais les barrettes CCD des deux autres bandes (la verte-bleue et la proche infrarouge) sont bien plus petites (4048 pixels) que celle de la bande rouge (20264 pixels). Couvrant les longueurs d'ondre comprises entre 0,550 et 0,850 µm, c'est cette bande rouge qui fournit les images panchromatiques présentées ici. La fauchée, la largeur au sol des images panchromatiques est de 6 kilomètres à 300 kilomètres d'altitude. La fauchée des images en couleurs, combinant les trois bandes n'est que de 1,2 kilomètre dans les mêmes conditions.

MRO a bien transmis une image en couleurs au moment où le satellite survolait la zone. En fait une scène complète le long de la trace du satellite.

Elle ne couvre pas les élements de MSL repérés plus haut mais elle fournit une image spectaculaire du cratère Gale et du Mont Sharp (Aeolis Mons pour les intimes). En voici une version très fortement sous-échantillonnée (l'image originale est sur le site de l'Université d'Arizona) et trois extraits en meilleure résolution. L'image a été pivotée de 90 degrés pour créer un effet de perspective : en réalité la grande longueur est parallèle à la trace du satellite.

 

MRO---Mars---Mont-Sharp---07-08-2012---SE.jpg

MRO---Mars---Mont-Sharp---07-08-2012---EX1.jpg MRO - Mars - Mont Sharp - 07-08-2012 - EX2 MRO---Mars---Mont-Sharp---07-08-2012---EX3.jpg

Image en couleurs du cratère de Gale et du Mont Sharp vu par la caméra HiRISE de MRO le 7 août 2012. En haut, vue en résolution réduite. En bas, trois extraits. Crédit : NASA / JPL / University of Arizona

 

Cerise sur le gateau : le rover ne s'est pas posé très loin du centre de l'ellipse d'incertitude.

 

MSL---Curiosity---Estimation-position-lieu-atterrissage.jpgEstimation de la position d'atterrisage du rover Curiosity. Crédit image : NASA - JPL - Caltech

 

 

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6 août 2012 1 06 /08 /août /2012 18:16
Sur notre bonne vieille Terre, avec l’observation par satellite, vous commencez à avoir vu pas mal d’images étonnantes ou spectaculaires, par exemple en lisant les articles du blog Un autre regard sur la Terre
Une seule différence, il s’agit ici de la planète Mars et du satellite Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA qui a photographié le dernier venu, Curiosity, pendant la descente sous parachute de la mission MSL (Mars Science Laboratory).
Même en noir et blanc, c’est une image exceptionnelle que la NASA vient de publier sur son site, le 6 août, le jour même de l’arrivée de Curiosity sur Mars.

Zoom---NASA---MSL---Curiosity---Parachute---MRO---06-08-201.jpg
NASA - MSL - Curiosity - Parachute - MRO - 06-08-2012
La descente de MSL / Curiosity sous parachute observée par la sonde Mars Reconnaissance Orbiter
le 6 août 2012. En haut, détail. En bas vue d'ensemble.
Crédit image : NASA / JPL-Caltech /University of Arizona
   
Avec HiRise, la résolution, c'est le pied
L’image de Curiosity a été acquise environ une minute avant l’atterrissage sur Mars par la camera HiRISE (High-Resolution Imaging Science Experiment), un des six instruments de MRO. Etonnant : la résolution des images est d’environ 33,6 cm (environ un pied), mieux que ce qu’on obtient aujourd’hui avec les meilleurs satellites civils d’observation de la Terre (voir par exemple sur ce blog les images du satellite Pléiades) !
C'est l'atmosphère de Mars qui explique cette différence : avec une pression moyenne de 6 millibars, elle est beaucoup moins dense que celle de la Terre. Les satellites peuvent voler beaucoup plus pas. A titre de comparaison, l'orbite de MRO a une altitude qui varie entre 250 km et 320 km alors que l'altitude de Pléiades est de 694 km.
  
Une bande rouge pour autour de la planète rouge
On a en fait des instruments approximativement dans la même catégorie (la caméra Hirise a une ouverture de 50 cm, le CCD dans la bande rouge compte 20.000 pixels pour un champ de 6 km). La performance, c'est de l'avoir mis en orbite autour de Mars.
Au moment où l'image est prise, le véhicule supportant le rover Curiosity descend en vol oblique au nord des dunes de sable qui bordent Mt Sharp, au centre du cratère Gale. Le parachute semble parfaitement gonflé et on distingue les détails de sa structure (dont le trou central).
Vraiment impressionnant !

Et le bouclier thermique...
L'équipe du projet MRO a également localisé dans cette image le bouclier thermique de MSL. Elle pense qu'au moment où l'image est prise, le bouclier est encore en chute libre. Dans le cas contraire, on verrait des traces d'impact.

MSL - MRO - Bouclier thermique - Parachure - Hirise
La chute du bouclier thermiqe de MSL vue par la caméra HiRISE de MRO.
  
En savoir plus : 

 

 

 

 
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6 août 2012 1 06 /08 /août /2012 04:45

Course d'obstacles dans la dernière ligne droite

Mission accomplie...

Quelques heures après la performance d'Usain Bolt dans la finale du 100 mètres aux Jeux Olympiques, c'est une autre course que vient de remporter le rover MSL en arrivant en douceur sur mars au terme d'un périple de 8 mois.

Des exploits très différents mais des analogies étonnantes : le succès ou l'échec avec un dénouement en quelques secondes, l'absence de droit à l'erreur, des années d'effort pour se préparer...

Une médaille d'or pour cette première épreuve dans la catégorie "plus de 80 kilos de science". C'est la masse record de charge utile qu'emporte MSL, un robot martien de la taille d'une petite voiture. Restent maintenant les échauffements avant l'épreuve d'endurance...

  

MSL Landing - Crane view - 06-08-2012L'étape ultime de l'arrivée de Curiosity sur Mars. Crédit : NASA

 

9 secondes 63/100 d'un côté, 7 minutes de l'autre

7 minutes de terreur... C'est ainsi que la NASA a baptisé la dernière phase de l'arrivée de Curiosity sur Mars. Il est bien sûr question du stress et de la terreur qu'ont vécus ce matin tous les ingénieurs et les scientifiques qui participent à ce projet extraordinaire. Le moment de vérité pour savoir si une des opérations les plus complexes et les plus courtes de l'histoire spatiale va réussir, après des années de travail de préparation. Il s'agit d'enchaîner une série de manoeuvres complexes, une "centaine de points de pannes uniques" : une seule défaillance et toute la mission est compromise, comme le rappelait ce matin à la Cité de l'espace Marc Pircher, le directeur du Centre Spatial de Toulouse du CNES. Cette impressionnante séquence d'opérations rendrait les scénaristes des films de James Bond jaloux. Elle ont permis à MSL et au vaisseau spatial qu'il l'a emmené depuis la Terre il y a huit mois de passer d'une trajectoire interplanétaire à une atterrissage en douceur sur la planète rouge. Sans mise en orbite intermédiaire...

Si vous n'avez pas vu les vidéos qui simulent cette dernière phase de la première partie de la mission (en fait le véritable point de départ de la mission scientifique), je vous invite à les regarder attentivement.

Je suis prêt à parier que votre première réaction a été : "ça ne peut pas marcher".

Il est vrai que la succession d'opérations paraît incroyablement complexe avec, au final, une sorte de grue volante à réaction qui tombe sous parachute et qui dépose le rover au bout de filins...

Tous les passionnés espèraient que cela allait marcher... Eh bien, c'est fait ! Chapeau aux équipes de la NASA et du JPL qui ont imaginé, mis au point et qualifié ce système, en ayant déjà à leur actif les plus grands exploits de l'exploration spatiale, sur Mars ou ailleurs. Dans le domaine des vols habités, la complexité du programme Apollo, il y a 50 ans, pouvait également faire douter que les américains parviennent à poser un homme sur la Lune en moins de 10 ans, alors que Gagarine venait de boucler sa première orbite autour de la Terre.

J'aurais beaucoup aimé assister à la revue de projet pendant laquelle quelqu'un de la NASA a conclu : "C'est bon les gars, je suis convaincu... Allez-y !"

 

17 caméras mais pas d'images en direct...

A Toulouse, c'est donc à la Cité de l'espace que les passionnés matinaux et les familles des scientifiques français (en particulier ceux des instruments CHEMCAM et SAM) ont suivi en direct la vidéo transmission organisée par le Jet Propulson Laboratory (JPL) de Pasadena.



Cite-de-l-espace---Landing-on-Mars---MSL-Curiosity---06-08.jpg

     la Cité de l'espace, la matinée matinale organisée pour les toulousains. Ici, le plateau dans le
cadre de l'exposition temporaire sur Mars. Crédit image : Gédéon

 

En fait, contrairement aux jeux olympiques de Londres, on n'assistait pas à l'évènement en direct et il n'y avait pas d'images en direct et en haute définition pour immortaliser cette arrivée sur mars, pour deux raisons principales :

  • Il n'y a pas eu d'images de haute qualité en direct car il n'y a pas tout de suite de capacité de transmission de données à haut débit : il faudra attendre plusieurs heures voir plusieurs jours (les "sols" martiens, un peu plus longs que les journées terrestres) pour que tout soit vérifié et que les antennes à haut gain soit déployées et mise en route. Les professionnels et les amateurs devront d'abord se contenter de messages de type "OK", "Acknowledged" signalant que les différentes étapes de la course d'obstacles sont franchies avec succès (en fait, sur la vidéotransmission, ce sont surtout les cris de joie et les applaudissements qui signalaient que tout se passait au mieux).
  • La distance ensuite entre la Terre et Mars : les signaux radio émis depuis mars mettent environ quatorze minutes pour atteindre la Terre (actuellement à une distance de 248 millions de kilomètres). Cela explique pourquoi la séquence finale d'arrivée sur mars est entièrement automatique : impossible d'avoir des délais de près de 30 minutes pour piloter un véhicule spatial sur une séquence aussi courte. A la Cité de l'espace, les animateurs de la matinée, avec Philippe Droneau, ont très bien montré ce décalage en expliquant bien la différence entre le temps réel martien et le temps réel sur terre, avec ce retard d'environ un quart d'heure.


MSL - ESA Antenna - Australia

L'antenne DSA 1 (Deep Space Antenna) de la station de New Norcia en Australie. Crédit ESA

 

Malgré ces différences avec un évènement sportif planétaire, il y a une analogie intéressante à mentionner : le nombre de caméras. Elles étaient très nombreuses à suivre Usain Bolt pendant la course et après sa victoire.

En orbite autour de Mars depuis le 24 octobre 2001, Mars Odyssey, le satellite relais qui assure les communications avec la Terre, a pu transmettre une série de premières photographies en noir et blanc très fortement sous-échantillonnées des caméras "Hazard Camera". Un peu comme si on avait suivi Usain Bolt en léger différé avec une vieille webcam en noir et blanc. Ces images en provenance de mars ont pourtant une valeur énorme : elles montrent que Curiosity est bien posé et semble en bonne santé. Elles sont surtout très émouvantes pour toutes les équipes qui participent à ce projet hors du commun et pour ceux qui sont passionés par l'exploration spatiale.

Cela est de très bonne augure en attendant les premières images panoramiques qui permettront de localiser très précisément le rover sur son site d'atterrissage.

 

MSL---First-image---Premiere-image---Hazcam---Front-left.jpg MSL---First-image---Premiere-image---Hazcam---Rear-left.jpg

Les premières images transmises par Curiosity dans les minutes suivant son atterrissage et
relayées vers la Terre par la sonde Mars Odyssey. A gauche, ombre du rover MSL vue par la caméra
Hazcam de la roue avant gauche. A droite, roue arrière gauche et horizon martien vue par une
autre caméra Hazcam. Crédit image : NASA / JPL.

 

Pour la petite histoire, la NASA a légèrement modifié l'orbite de Mars Odyssey le 24 juillet dernier pour s'assurer que le satellite survolerait bien le site du cratère Gale au moment de l'arrivée de MSL. Sans cette manoeuvre (une poussée d'une durée de six secondes), Mars Odyssey serait arrivé deux minutes après le "landing". Deux autres satellites, le Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA et la sonde européenne Mars Express de l'ESA, sont en position de retransmettre les liaisons de MSL mais uniquement en "playback". Seul Mars Odyssey assure la transmission en "direct" (avec toujours le délai de communication vers la Terre).

D'autres caméras ont préparé le terrain, comme par exemple celles de la mission européenne Mars Express qui ont cartographié le site du cratère Gale avec une résolution de l'ordre de 100 mètres avec une carte d'altitude obtenue par stéréovision.

 

MSL - Cratère Gale - Mars -06-08-2012Crédit image : ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

 

Pendant la mission scientifique à venir, les caméras vont surtout filmer l'environnement autour de MSL et aider à sa navigation. Même si, pendant le bilan de santé des premiers jours, le rover Curiosity fera lui-même l'objet d'une grande curiosité.

C'est une autre histoire...

On verra également dans un autre article avec quels dispositifs et comment fonctionnent les liaisons avec la Terre. On refera certainement un parallèle avec la retransmission des grands évènements sportifs mais surtout avec les systèmes d'observation de la Terre et les moyens sols associés.

Pour le moment, c'est un sans faute avec cet atterrissage réussi ! Ou "amarssissage" ? Les anglo-saxons ont moins d'hésistation : ils utilisent toujours le terme "landing".

 

Caméras MSL - JPLLes dix-sept caméras du rover Curiosity. Crédit image : NASA

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20 avril 2012 5 20 /04 /avril /2012 16:40

Après une image de Spot 5 en orbite, Pléiades vient de réussir une nouvelle prouesse qui illustre l'agilité remarquable de ce satellite lancé en décembre dernier : une photographie du satellite européen Envisat.

Il ne s'agit pas d'un simple exercice de style mais d'une action menée pour tenter de comprendre l'origine de la panne survenue à Envisat depuis le 8 avril 2012.

 

Envisat - Pléiades - Pleiades - CNES - ESA - 15-04-2012

Le satellite européen Envisat vu par le satellite Pléiades le 15 avril 2012.
Crédit image : Centre National d'Etudes Spatiales (CNES)

 

Dans quel état j'ère ?

D'après les informations communiquées par l'ESA et confirmées par cette image, le satellite Pléiades est en un seul morceau mais avec une orientation anormale : on reconnaît facilement les principaux éléments du satellite : le très grand panneau solaire, le corps du satellite avec , en travers, l'antenne du radar ASAR.

L'image suivante est une vue d'artiste qui permet de repérer d'autres équipements ou charges utiles.

Un des points critiques est l'orientation du panneau solaire : en fonctionnement normal, il est orienté pour assurer la recharge des batteries du satellite. Si l'orientation correcte du panneau n'est plus assurée, la batterie se déchargera complètement et l'ensemble des équipements électriques cessera d'être alimenté.

 

Envisat---vue-artiste---ESA.jpg

Vue d'artiste du satellite européen Envisat.
Crédit image : Agence Spatiale Européenne (ESA)

  

Jusqu'à présent, les tentatives pour reprendre contact et envoyer des télécommandes à Envisat ont échoué.

  

Une photographie réussie à 27000 km/h, la tête en l'air et sur des trajectoires différentes : défi relevé !

Sur son orbite à 694 kilomètres d'altitude, le satellites Pléiades a une vitesse de 27030 km/h (un tour de la terre en 99 minutes). Envisat est moins de 100 kilomètres plus haut, à environ 780 kilomètres d'altitude, et tourne par conséquent un peu plus lentement à 26867 km/h (un tour de la terre en 101 minutes).

Projetées à la surface de la terre, leurs trajectoires sont deux courbes de forme sinusoïdale. Toute la difficulté est de prendre l'image au bon moment, quand les deux trajectoires se croisent, au voisinage des pôles.

 

Trajectoire-et-orbite-satellites---Pleiades--Envisat---N2Y.jpg Trajectoires respectives des satellites Pléiades et Envisat projetées à la surface de la Terre.
Crédit image : www.n2yo.com

  

Il faut également bien prendre en compte les conditions d'éclairement (angle solaire) pour obtenir une image bien contrastée et exploitable. Pour cette raison, Pléaides n'est à mon avis pas exactement sous Envisat au moment où il prend cette image : les équipes du CNES l'ont probablement laisser dépasser Envisat pour avoir le meilleur éclairage possible.

Si vous prenez également en compte le fait que Pléaides voir un champ d'environ 1,6° (soit l'équivalent d'une focale de 1250 mm sur un reflex au format 24x36), il faut avoir bien calculé son coup pour appuyer sur le déclencheur au bon moment !

Dernière difficulté : la technique de prise de vue est différente de celle de votre appareil photo. Sur Pléiades, comme sur la plupart des satellites d'observation optique, la capteur n'est pas une matrice rectangulaire comme sur votre compact ou votre réflex : le capteur est une barrette CCD ou plutôt un assemblage de plusieurs barrettes (30000 pixels en 5 barrettes de 6000 pixels fabriquées par la société e2V dans le cas du capteur panchromatique de Pléiades, 7500 pixels pour le capteur multispectral) qui acquière des lignes d'images. C'est le déplacement du satellite sur son orbite qui produit le "balayage" dans l'autre sens, un peu comme pour un photocopieur ou le scanner que vous avez peut-être chez vous.

Pas simple par conséquent de faire une belle image d'un objet en mouvement rapide (rappelez-vous la dernière fois que vous avez enlevé la feuille du scanner un peu trop tôt...)

Je n'ai pas encore vu les images brutes qui ont été acquises par Pléiades mais j'imagine qu'il y a, dans ces conditions, un petit décalage d'une ligne à l'autre et qu'un traitement d'image est nécessaire pour compenser le mouvement relatif des deux satellites.

Pour fournir le maximum d'informations utiles à l'ESA, il est probable que les équipes du CNES ont programmé l'acquisition de plusieurs images dans un laps de temps assez court, une sorte de séquence vidéo, pour voir si le satellite Envisat avait une attitude stable sur son orbite ou s'il était en "spin" (rotation sur lui-même). En noir et blanc, pour la finesse des détails, et en couleurs, pour bien distinguer les différents éléments (voir la série d'images sur le blog "la tête en l'air" du CNES). 

Pour en savoir plus, j'espère que des informations plus précises seront communiquées prochainement...

 

Pleiades---Envisat---CNES---Serie-3-images---15-04-2012.jpgUne série de 3 images d'Envisat prises par Pléiades en moins de 8 minutes le 15 avril 2012.
En haut, les images en mode panchromatique, en bas en mode multispectral.
De gauche à droite, images acquises à 14:52:03, 14:59:07 et 14:59:57.
Crédit image : CNES (Centre National d'Etudes Spatiales).

 

L'Europe spatiale au secours d'Envisat...

A l'image de la charte internationale Espace et catastrophes majeures en cas de catastrophe naturelle, les agences spatailes et les organismes spécialisés ont mobilisé d'autres moyens spatiaux ou terrestres (radar ou mesure de rétroréflexion laser) pour fournir toute information susceptible d'aider les équipes de l'ESA (Agence Spatiale Européenne) à comprendre la configuration exacte d'Envisat sur son orbite et identifier si possible l'origine de la panne. C'est également le cas avec un outil très différent : les radars terrestres destinés à assurer la surveillance d'objets en orbite.

 

ENVISAT - Fraunhofer - Radar Le satellite européen Envisat vu par un radar TIRA du Fraunhofer Institute (Institute for
High Frequency Physics and Radar Techniques). Crédit image : Fraunhofer Institute.

 

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  • : Les satellites d'observation de la Terre au service de l'environnement : images et exemples dans les domaines de l'environnement, la gestion des risques, l'agriculture et la changement climatique. Et aussi, un peu d'espace et d'astronomie, chaque fois que cela suscite questions et curiosité...
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  • Ingénieur dans le domaine de l'observation de la Terre.
Bénévole de l'association Planète Sciences Midi-Pyrénées
  • Ingénieur dans le domaine de l'observation de la Terre. Bénévole de l'association Planète Sciences Midi-Pyrénées

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