Elle interroge, fascine, attire et elle est l'un des nouveaux terrains de jeu de la conquête spatiale. Mars, appelée aussi la Planète rouge, est au cœur depuis plus de 50 ans de nombreuses "convoitises". C'est en 1965 que la première mission spatiale avec comme objectif Mars a été lancée. À cette époque, la sonde américaine Mariner 4 parvient à la survoler pour la première fois, dévoilant ainsi les premières images de la surface martienne parsemée de cratères qui étonneront la communauté scientifique.

Depuis cet exploit technologique, pas moins d'une dizaine de missions se sont enchaînées, avec des taux de réussite divers, d'autres sont en préparation. Mais la plus connue d'entre elles, celle qui a permis de "démocratiser" l'intérêt des Terriens pour Mars est la Mars Science Laboratory et son désormais célèbre rover Curiosity envoyé sur le sol martien. Arrivé sur place le 6 août 2012, cet instrument équipé d'outils technologiques ultrasophistiqués avait pour mission de savoir si un environnement favorable à l'apparition d'organismes vivants existait ou avait existé, d'analyser la composition du sol et de collecter des données sur la météorologie et sur les radiations qui atteignent Mars.

Mais dernièrement, une nouvelle mission martienne a volé la vedette à Curiosity : la sonde InSight. Et pour cause, la mission dirigée par la Nasa a embarqué à son bord le sismomètre français SEIS, conçu par l'Institut de physique du globe de Paris (l'IPGD), en étroite collaboration avec le Cnes. D'après les premières vérifications, l'appareil a parfaitement résisté au décollage effectué depuis Vandenberg en Californie le 5 mai dernier. Mais son arrivée n'est prévue que pour le 26 novembre 2018, puisque 485 millions de kilomètres séparent la Terre de Mars.

Explorer le cœur de Mars

L'IPGP attend ce moment avec impatience, puisqu'il travaille sur ce projet depuis 36 années avec un échec cuisant en cours de route. En 1996, l'IPGP a en effet déjà tenté d'envoyer un sismomètre sur Mars. Baptisé Optimiz, il avait embarqué à bord de la mission russe Mars 96. Mais l'appareil s'est écrasé peu de temps après son décollage dans l'océan Pacifique, au large de la Colombie, avec 46 expériences à son bord.

"Par conséquent, nous n'avons aucune idée de ce à quoi pourrait ressembler la structure interne de Mars. L'objectif premier de la mission InSight avec comme outil principal le sismomètre SEIS sera donc de découvrir notamment la composition de son noyau pour réaliser le premier modèle de la structure interne de Mars. On connaît assez bien la surface de cette planète, on va maintenant s'intéresser à son cœur afin de comprendre comment elle s'est formée", explique Marc Chaussidon, l'ingénieur géologue directeur de l'IPGP.

Pour lancer l'expérience, une opération complexe va avoir lieu sur la surface de Mars une fois l'atterrissage effectué.

"La Nasa va piloter un bras métallique afin de poser au sol le sismomètre pas plus grand qu'un ballon de football, mais aussi l'instrument HP3 conçu par l'agence allemande DLR pour capter les flux de chaleur. Commencera alors une phase de tests de trois mois avant deux années de collecte de données", détaille Philippe Laudet, chef de projet du sismomètre SEIS au sein du Cnes.

Les données recueillies par la sonde InSight qui pèse 360 kgs seront réceptionnées au SISMOC (SEIS on Mars Operation Center, ndlr) basé dans les locaux du Cnes à Toulouse. Côtoyé par plusieurs dizaines d'ingénieurs, ce centre de contrôle analysera les télémesures en provenance de Mars, avant de les transférer à l'IPGP, le concepteur du sismomètre.

Comparer la structure interne martienne à celle de la Terre

Avec cette expérience, au delà des enjeux scientifiques, l'objectif sera également de retracer l'histoire de la Planète rouge qui a connu un grand chamboulement.

"Il y a 4,2 millions d'années environ, la surface de Mars ressemblait à la surface de la Terre avec de l'eau à l'état liquide, condition à la vie, des espaces verts et des températures raisonnables. Puis le champ magnétique qui protégeait cette planète du vent solaire, comme celui qui protège actuellement la Terre, a disparu sans que l'on sache pour quelle raison. Cet événement a totalement changé la surface martienne. Désormais, on parle de Mars comme une planète 'morte' où tout semble s'être arrêté", raconte Marc Chaussidon.

Cette exploration va permettre de comparer Mars et la Terre, dont les compositions en font des planètes jumelles. Les deux sont des planètes telluriques, c'est-à-dire qu'elles sont essentiellement composées de roche et de métal avec trois enveloppes concentriques (noyau, manteau et croûte, ndlr). Dès lors, grâce aux données récoltées durant cette mission il sera possible de trouver une explication aux changements opérés sur Mars en comparant sa structure interne à celle de la Planète bleue. "C'est comme une panne de voiture. Le moteur s'est grippé, on va donc ouvrir le capot et regarder ce qui ne va pas", résume Philippe Laudet.

À quand une mission d'exploration martienne ?

Certains ne désespèrent pas d'effectuer à court terme une mission d'exploration sur Mars, avant pourquoi pas d'y vivre... C'est le défi que s'est lancé Elon Musk, le PDG et fondateur de SpaceX, un acteur privé du spatial à l'ambition démesurée. Lors du 68e Congrès international d'astronautique en octobre 2017 en Australie, Elon Musk a annoncé vouloir envoyer un équipage sur la planète Mars en 2024. Il voudrait d'abord effectuer deux missions inhabitées pour y déposer les infrastructures de survie nécessaires aux premiers hommes qui parviendraient à poser le pied sur Mars.

L'émergence du New Space semble avoir totalement rebattu les cartes dans la conquête martienne. Les acteurs publics traditionnels comme la Nasa et le Cnes eux, tablent plutôt sur une mission d'exploration habitée d'ici 2040 voire 2050. Mais le scepticisme de la communauté scientifique face aux délais très courts annoncés par SpaceX ne semble pas arrêter Elon Musk. Ses proches dirigent une ONG baptisée Mars Society qui encadre depuis plusieurs années des simulations d'exploration martienne dans le désert de l'Utah aux Etats-Unis dans l'optique d'une vraie expédition sur la Planète rouge. Le projet de colonisation est lancé.