Avec NOMAD à bord d’ExoMars
11/10/16

Arnaud Stiepen vit de plus en plus à l’heure martienne. Il s’est en effet spécialisé dans l’analyse des observations de phénomènes atmosphériques sur Mars et avec l’arrivée de la sonde européenne ExoMars sur la planète, de nouvelles données vont être disponibles et vont devoir être analysées. Ses compétences, ils les doit notamment à un travail effectué à l’Université du Colorado où il a pu travailler sur les données émises par la sonde américaine MAVEN. Avec à la clé des découvertes sur le phénomène des aurores diffuses et sur l’évolution –dramatique pour tout espoir de vie- de l’atmosphère de Mars. 

Ce 19 octobre, l’Europe débarque sur Mars. Arnaud Stiepen, chargé de recherche FNRS au LPAP (Laboratoire de Physique Atmosphérique & Planétaire) au sein du STAR Institute de l’Université de Liège (Space sciences, Technologies and Astrophysics Research), attend cet événement avec beaucoup d’intérêt. Ce jour-là en effet, le robot Schiaparelli, alias EDM (Entry descent & landing Demonstrator Module) devrait se poser sur la Planète Rouge. Il aura été largué par la sonde russo-européenne ExoMars 2016 (Exobiology on Mars), trois jours avant qu’elle ne se place sur orbite martienne. S’il arrive intact, cet atterrisseur technologique qui a été développé en Italie par Thales Alenia Space, fera de l’ESA (Agence Spatiale Européenne) le troisième acteur à se poser sur la Planète Rouge, grâce à un partenariat scientifique avec Roscosmos. La Russie fut la première à réussir cet exploit, certes de manière très éphémère, avec Mars-3 (2 décembre 1971). Les Etats-Unis ont eu un laboratoire scientifique sur Mars avec le robot Viking-1 (4 juillet 1976). 

Sonde MAVEN Exomars

Le même jour – et c’est ce que Arnaud Stiepen suivra plus particulièrement  -, la plate-forme orbitale TGO (Trace Gas Orbiter) de 3,73 t se satellisera sur une trajectoire très elliptique entre 300 et 95.850 km autour de Mars. Elle servira à relayer les signaux provenant de Schiaparelli lors de sa descente, puis de la surface martienne. Ensuite, elle se placera sur une orbite circulaire à quelque 400 km pour remplir une mission scientifique qui est prévue jusqu’en 2022. A bord, un instrument belge représente l’ESA (European Space Agency) : c’est le triple spectromètre NOMAD (Nadir & Occultation for Mars Discovery) réalisé par l’IASB (Institut d’Aéronomie Spatiale de Belgique) avec OIP Sensor Systems (Oudenaerde) et Amos (Liège), et testé au CSL (Centre Spatial de Liège/ Université de Liège). Il est destiné à mettre en évidence les constituants de l’atmosphère martienne, même pour les faibles concentrations. L’étude des données de NOMAD intéresse les chercheurs du LPAP pour mieux comprendre l’évolution de l’atmosphère de Mars. 

Les enseignements de MAVEN

Au sein du LPAP, Arnaud Stiepen est un spécialiste des atmosphères de Mars et Venus et des phénomènes auroraux qui s’y produisent. Récemment, il a participé à l’exploitation d’observations faites par un instrument à bord de MAVEN (Mars Atmosphere & Volatile EvolutioN), une sonde de la NASA qui évolue autour de la Planète Rouge depuis le 21 septembre 2014. Pour son post-doctorat, le chercheur liégeois a passé une année – de septembre 2014 à septembre 2015 -  à l’Université du Colorado à Boulder. Dans le cadre d’une longue collaboration qui s’est développée, à travers des amitiés, entre le LASP (Laboratory for Atmospheric & Space Physics) de Boulder et le LPAP de l’ULg. 

« J’ai passé à Boulder une année très fructueuse pour un chercheur. L’Université du Colorado dispose de moyens financiers, ce qui contribue à la réactivité de leurs chercheurs. Et je ne me suis pas senti inférieur scientifiquement par rapport à eux. Notre formation en Belgique est excellente. Sinon, comment expliquer que nos collègues américains fassent appel à notre expertise ? La qualité de notre recherche permet de garder le même niveau avec des moyens financiers réduits, comparé à ce que les laboratoires obtiennent Outre-Atlantique ». En ayant accès aux observations du spectromètre de l’Université du Colorado à bord de la sonde MAVEN de la NASA, il a confirmé la déconcertante découverte d’aurores « diffuses » dans l’atmosphère de la Planète Rouge (Lire l’article « Les aurores martiennes dévoilées »). 

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