Mars : ses lunes racontent nos origines 

Sur la « Scène littérature » du Festival GeekfestAngers le 12 avril, une action de culture scientifique a été proposé au public par Terre des Sciences afin de relier science-fiction et exploration scientifique réelle.

À travers un Ciné'Quiz astro consacré à la planète Mars, les participants ont été invités à plonger dans un sujet bien réel, aux accents de science-fiction : la mission spatiale MMX (Martian Moons Exploration), dont le lancement est prévu en octobre 2026.

Animé par Audrey Lavau-Girard (CCSTI Terre des Sciences), en présence du chercheur Pascal Rosenblatt (LPG de Nantes), cet échange a permis de mieux comprendre les enjeux de l’exploration des deux lunes martiennes, Phobos et Deimos. Cette introduction a ainsi posé les bases de la discussion.

Afin de prolonger cette immersion, découvrez à présent un extrait de l’entretien retranscrit :

1/ Quels sont les principaux objectifs scientifiques de la mission MMX concernant Phobos et Deimos ?

L'objectif principal de MMX est de comprendre la formation des deux lunes de Mars. Pour cela, la mission va réaliser plusieurs mesures ayant pour but de déterminer la composition de la surface de Phobos de Deimos, de cartographier leur relief, et de sonder leur intérieur avec une précision inégalée à ce jour (jusqu'à 10 cm de résolution spatiale suivant les instruments). Les mesures seront moins performantes pour Deimos car la sonde n'effectuera que quelques survols rapprochés et ne restera pas à proximité de cette lune pendant des mois contrairement à Phobos. La sonde se posera uniquement à la surface de Phobos pour collecter un échantillon, si possible à deux sites différents. Cet échantillon sera ramené sur Terre pour une analyse plus poussée en laboratoire.

2/ Pourquoi dit-on que l’étude de Phobos est-elle essentielle pour comprendre l’origine des lunes martiennes ?

L'étude de Phobos n'est en réalité pas plus essentielle que celle de Deimos pour comprendre la formation du système martien. Mais Phobos a été plus étudié que Deimos jusqu'à présent en raison de sa plus grande proximité avec Mars et donc plus facilement visitable par les missions dédiées à Mars.

Il s'en est suivi une plus grande production de modèles pour expliquer sa formation, modèles qui seront mis à l'épreuve des données de MMX. Le modèle qui en sera 'réinventé' servira de base pour comprendre la formation de Deimos au regard des données collectées par MMX lors de ses survols rapprochés.

3/ Quelles technologies innovantes sont utilisées par JAXA pour collecter et ramener des échantillons sur Terre ?

L'agence spatiale japonaise JAXA innove sur plusieurs plans avec sa mission MMX. Tout d'abord elle va positionner sa sonde en co-orbite avec Phobos, c'est-à-dire qu'elle va orbiter autour de Mars tout en restant à proximité de Phobos. Cette proximité sera de plus en plus grande au fur et à mesure de la mission avec un 'rase-motte' pour larguer le mini-rover Idéfix et finalement l'atterrissage pour collecter l'échantillon.

Deux systèmes de collecte seront utilisés. Un pour recueillir la poussière de la surface en utilisant un système pneumatique fourni par la NASA et l'autre pour forer juste sous la surface, et développé par la JAXA. Enfin, la JAXA va ramener pour la première fois du matériel du système martien sur Terre, en réalisant la première mission aller-retour Terre-Mars. Les données collectées sur l'environnement spatial (en particulier les radiations) entre la Terre et Mars seront précieuses pour les futurs vols habités vers Mars.

4/ En quoi les résultats de la mission MMX pourraient-ils améliorer notre compréhension de la formation du système solaire ?

Phobos et Deimos sont à la transition entre le système solaire interne (de Mercure à Mars) et externe (Jupiter et au-delà).

Or c'est dans le système externe où se forment le plus de matériaux volatiles tels que l'eau et les éléments organiques nécessaires à l'émergence de la vie. La détection potentielle de ces éléments à la surface de Phobos et Deimos pourrait nous renseigner sur comment ces éléments ont circulé vers le système interne au tout début de l'histoire du système solaire.

Il est en effet possible que Jupiter se soit rapproché de Mars entraînant avec elle ce matériel volatile, avant de revenir en arrière pour rejoindre plus tardivement son orbite actuelle (ndlr: scénario décrit par le modèle de Nice, qui simule la migration des planètes géantes dans le système solaire primitif : https://lejournal.cnrs.fr/arti... )

Les deux lunes de Mars pourraient donc être des témoins privilégiés de la 'jeunesse turbulente' de notre système solaire. De plus, la formation des lunes autour des planètes est une caractéristique de notre système solaire et chaque système de lune est une réalisation à comprendre pour dégager des mécanismes universels de leur formation dans les systèmes planétaires, au-delà même de notre propre système.

Il est en effet possible que Jupiter se soit rapproché de Mars entraînant avec elle ce matériel volatile, avant de revenir en arrière pour rejoindre plus tardivement son orbite actuelle. Les deux lunes de Mars pourraient donc être des témoins privilégiés de la 'jeunesse turbulente' de notre système solaire. De plus, la formation des lunes autour des planètes est une caractéristique de notre système solaire et chaque système de lune est une réalisation à comprendre pour dégager des mécanismes universels de leur formation dans les systèmes planétaires, au-delà même de notre propre système.

CRÉDITS :

Propos de Pascal ROSENBLATT, chercheur au Laboratoire de Planétologie et Géosciences [CNRS/ Nantes Université / Université d'Angers / Le Mans Université]

Propos recueillis et illustrés par Audrey LAVAU-GIRARD, Programmatrice-événementiel, CCSTI Terre des Sciences 

D'après l'événement Ciné'Quiz astro, une idée originale d'Audrey LAVAU-GIRARD

Intervenants lors du Festival Geekfest : 

Partie  "Ciné'Quiz astro"  - Audrey LAVAU-GIRARD

Partie Recherche scientifique MMX- Pascal ROSENBLATT

La saison culturelle de Terre des Sciences est soutenue par :