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Les scientifiques russes de
l'Institut de recherche spatiale de l'Académie des sciences de
Russie et de l'Institut de physique et de technologie de Moscou
(MIPT), ainsi que leurs collègues français et américains, ont créé
une "carte" de la distribution de la vapeur d'eau dans l'atmosphère
de Mars.
Leur recherche comprend des observations des variations saisonnières
des concentrations atmosphériques en utilisant des données
recueillies sur dix années par le spectromètre SPICAM franco-russe à
bord de l'orbiteur Mars Express, une période d'observation
particulièrement longue offrant un important volume de données sur
la présence de vapeur d'eau sur Mars.
Le premier instrument SPICAM (spectroscopie pour l'étude des
caractéristiques de l'atmosphère de Mars) avait été construit pour
l'orbiteur russe Mars 96, qui avait été perdu en raison d'un
dysfonctionnement de son lanceur.
La nouvelle version de l'instrument a été mise au point avec la
participation de l'Institut de recherche spatiale dans le cadre de
l'accord entre Roskosmos et le CNES pour l'orbiteur Mars Express.
L'appareil a été lancé le 2 Juin 2003 depuis le cosmodrome de
Baïkonour au moyen d'un lanceur Soyouz équipé d'un étage Fregat. Fin
décembre 2003, Mars Express est entré en orbite martienne et son
fonctionnement s'est avéré parfait, collectant un grand nombre de
données sur la Planète rouge et son environnement.
Le personnel de l'Institut de recherche spatiale et du
MIPT, y compris
Alexander Trokhimovsky, Anna Fyodorova, Oleg Korablyov et Alexander
Rodin, ainsi que leurs collègues des
LATMOS (Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations
Spatiales) français et du centre Goddard de la NASA, ont analysé la
masse de données obtenue en observant la vapeur d'eau dans
l'atmosphère martienne au moyen du spectromètre à infrarouge de
l'instrument SPICAM sur une période de cinq années martiennes (soit
environ 10 années terrestres).
Les conditions régnant sur la Planète rouge, soit de très basses
températures et une pression atmosphérique très faible, ne
permettent pas la conservation de l'eau sous forme liquide dans des
réservoirs ouverts comme cela se passe sur Terre. Cependant,
d'importantes réserves d'eau sont stockées dans l'épaisse couche de
pergélisol entourant les calottes polaires martiennes. De la vapeur
d'eau est relâchée dans l'atmosphère, mais à un niveau très faible
en comparaison de notre planète. Si la totalité du volume d'eau
contenu dans l'atmosphère martienne était répandue sous forme
liquide à la surface de la planète, elle ne formerait qu'une couche
ne dépassant pas l'épaisseur de 10 à 20 microns, tandis que sur la
Terre une telle couche sera des milliers de fois plus importante.
Les données de l'expérience SPICAM ont permis aux scientifiques de
créer une image du cycle annuel de la variation de la concentration
de la vapeur d'eau dans l'atmosphère. La vapeur d'eau libérée dans
la région nordique durant la saison estivale atteint 60 à 70 microns
(en équivalent d'épaisseur au sol sous forme liquide), et d'environ
20 microns dans l'hémisphère sud pendant la même période. Une baisse
significative, de 5 à 10 microns, a été observée durant les tempêtes
de sable planétaires, probablement provoquée par l'élimination de la
vapeur d'eau atmosphérique due à des processus d'adsorption et de la
condensation sur les surfaces.
"Cette recherche, basée sur une des plus longues périodes de
surveillance du climat martien, a apporté une contribution
importante à la compréhension du cycle hydrologique de Mars - le
plus important des mécanismes climatiques qui pourraient soutenir
l'existence d'une activité biologique sur la planète", a déclaré
le co-auteur de la recherche Alexander Rodin, chef adjoint de la
spectroscopie infrarouge des atmosphères planétaires au Laboratoire
MIPT et chercheur scientifique principal à l'Institut de recherche
spatiale.
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