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La planète rouge

Mars est l'une des 4 planètes telluriques (ou rocheuses) du Système solaire. Plus froide que la Terre, la température moyenne à sa surface est de -67°C. On l'appelle la " planète rouge " car sa surface rocailleuse et désertique est recouverte d'une poussière riche en oxyde de fer de couleur rougeâtre. On y trouve également de nombreux volcans très élevés et de profonds canyons. Mars possède 2 petits satellites naturels connus : Phobos (d'un diamètre d'environ 22 km, en orbite à 9 400 km) et Deimos (d'un diamètre d'environ 13 km, en orbite à 23 500 km de Mars).

Caractéristiques de la planète Mars

la structure interne

La structure interne de Mars demeure pour en grande partie inconnue. Le petit noyau de la planète rouge serait encore partiellement liquide et probablement composé de fer et d'autres matériaux plus légers, comme du sulfure de fer.

Moins dense que le noyau, Le manteau serait principalement composé d'olivine et de pyroxènes, des minéraux riches en fer et en magnésium. La croûte forme une enveloppe, composée de roches volcaniques. Sa surface, recouverte de poussière rouge, porte les traces d'un passé mouvementé marqué par l'activité volcanique, l'écoulement de cours d'eau, l'érosion et les impacts de météorites.

On trouve d'innombrables cratères d'impacts essentiellement dans l'hémisphère sud. Ils sont moins nombreux dans les plaines volcaniques plus jeunes de l'hémisphère nord. Une longue et profonde faille, Valles Marineris, s'étend, elle, d'Ouest en Est

Les pôles de Mars sont en permanence recouverts de calottes glaciaires composées de glace d'eau et de glace de gaz carbonique. Le pôle Sud est plus élevé donc plus froid et sa calotte est plus riche en neige carbonique saisonnière. La calotte du pôle Nord, un peu moins froid, est quant à elle plus riche en glace d'eau.

L'atmosphère de Mars

L'atmosphère de Mars est composée à 96% de dioxyde de carbone (CO2), 2% d'argon (Ar), 1,9% d'azote (N2 et NO), et les 0,1% restants correspondent à des traces d'oxygène, de monoxyde de carbone, de vapeur d'eau et d'autres gaz. La pression atmosphérique varie selon le cycle complexe de condensation et de sublimation des glaces des pôles. Elle reste cependant très faible par rapport à celle de la Terre (moins de 1%).

Mars en chiffres

Diamètre moyen : 6 794 km

Masse (Terre = 1) : 0,11 soit 0,642.10²¹ t

Masse volumique moyenne : 3 933 kg/m³

Gravité à l'équateur (Terre = 1) : 0,38 soit 3,71 m/s²

Distance moyenne du Soleil (Terre-Soleil = 1 UA) : 1,52 UA, soit 227,9 millions de km

Inclinaison de l'axe de rotation : 25,2°

Période de rotation (cycle diurne) : 24,7 h

Période de révolution autour du Soleil : 687 jours

Température moyenne à la surface : -63°C (min -143°C, max +20°C)

Lunes : 2

Le CNES dans l'exploration de Mars

Le CNES, en soutien aux laboratoires du CNRS, a d'abord participé à la mission Mars Express de l'ESA qui a été placée en orbite martienne en 2003. Toujours en fonctionnement, elle continue de cartographier la planète rouge, analyser son sous-sol et étudier son atmosphère. Nous avons fourni un support technique et financier au développement de 2 instruments et assuré la fourniture du "segment sol" du 3e instrument (c'est l'ensemble des équipements au sol qui servent à communiquer avec l'instrument à bord du satellite).

Le CNES est également impliqué dans la mission Mars Science Laboratory de la NASA, qui a déposé sur Mars le rover Curiosity en aout 2012. Les instruments de la charge utile ont pour objectifs de caractériser la géologie, d'analyser le climat, de déterminer l'habitabilité de Mars et de préparer l'exploration humaine de la planète rouge. Le CNES assure la maîtrise d'ouvrage de la contribution instrumentale française. Il est également responsable du FIMOC (French Instruments Mars Operations Center), un centre d'opérations implanté au Centre spatial de Toulouse. Il a pour mission d'opérer en alternance avec les laboratoires américains partenaires les instruments ChemCam (CHEMistry CAMera) et SAM (Sample Analysis at Mars) auxquels la France contribue.

Le CNES participe aussi à la mission InSight de la NASA, qui étudie la structure interne de Mars, afin de déterminer sa structure profonde et de mieux comprendre comment se sont formées les planètes rocheuses. Le CNES à supervisé le développement du principal instrument de la mission, le sismomètre SEIS (Seismic Experiment for Interior Structures), conçu par l'Institut de Physique du Globe de Paris et chargé " d'écouter battre le coeur " de la planète rouge.

Exomars

Le CNES participe également à ce programme conjoint de l'ESA et de Roscosmos. Un satellite, le Trace Gas Orbiter (TGO), a été lancé en 2016. Il analyse l'atmosphère martienne et sert de relai pour les communications entre la Terre et la surface de Mars. Le CNES soutient la contribution de laboratoires français à l'exploitation des données de l'instrument russe ACS. Pour Exomars, les laboratoires français sont en charge de 2 instruments du rover Rosalind Franklin: MicrOmega (un microscope pour les études minéralogiques des échantillons prélevés) et WISDOM (un radar pour étudier le proche sous-sol afin d'en caractériser sa structure).

Le CNES supervise aussi la contribution de laboratoires français à 3 autres instruments de la charge utile du Rover et à un instrument sur la plateforme Russe " Kazachock ". Le service Robotique du CNES fourni aussi des logiciels pour la vision et la navigation autonome du rover Rosalind Franklin.

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Mars est la 4e planète du Système solaire par son éloignement au Soleil. C'est une petite planète rocheuse : 7 fois moins volumineuse et 10 fois moins massive que la Terre.

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Uranus

Elle fait partie des 4 planètes géantes, mais entre dans la sous-catégorie des géantes glacées avec Neptune. Son atmosphère est composée principalement d'hydrogène (83 %) et d'hélium (15 %), puis vient le méthane (2 %) et l'ammoniac (0,001 %).

Son axe de rotation est incliné de plus de 90° de sorte que la planète " roule " sur son orbite, présentant l'un de ses pôles au Soleil pendant 42 années.

Caractéristiques de la planète URANUS

Composition

Le noyau d'Uranus est composé de roches riches en silicate et fer-nickel de la taille de la Terre.
Il est entouré par un manteau composé de glaces, d'ammoniac et de méthane.

Puis vient l'atmosphère, constituée principalement d'hydrogène et d'hélium, avec des strates de nuages à différentes altitudes.

Uranus est également entourée de 13 anneaux très sombres, composés de roches et de poussières.

Crédits : NASA/ESA/M. Showalter/SETI Institute.

Uranus en chiffres

Diamètre moyen : 51 118 km

Masse (Terre = 1) :14,5 soit 86,8.10²¹ t

Masse volumique moyenne : 1 270 kg/m³

Gravité à l'équateur (Terre = 1) : 0,904 soit 8,87 m/s²

Distance moyenne du Soleil (Terre-Soleil = 1 UA) : 19,2 UA, soit 2 872,5 millions de km

Inclinaison de l'axe de rotation : 97,8°

Période de rotation (cycle diurne) : 17,24 h rétrograde, soit 17 h 14 min

Période de révolution autour du Soleil : 84,02 années terrestres, soit
30 687 jours terrestres

Température au sommet des nuages : -220°C

Lunes : 27

Anneaux : 13

le système d'uranus

Les observations de la sonde Voyager 2, du télescope spatial Hubble et des astronomes depuis la Terre ont permises d'identifier les 27 satellites connus du système d'Uranus.

Les 2 plus gros satellites sont Titania et Obéron d'une taille supérieure à 1 500 km.

Titania est le plus grand satellite d'Uranus et le 8e plus grand du Système solaire. Il possède de gigantesques gorges et falaises, et une possible atmosphère très fine composée de dioxyde de carbone.

Obéron est constitué d'un mélange de glace et de roche, avec une surface ayant une teinte sombre et rougeâtre.

Crédits : NASA/ESA and Erich Karkoschka, University of Arizona.

Mission d'exploration

Actuellement, Voyager 2 est le seul engin spatial à avoir effectué un survol d'Uranus.

Lancé le 20 août 1977, il a pu survoler cette planète le 24 janvier 1986.

Toutes les données récupérées lors de cette mission constituent aujourd'hui l'essentiel des informations dont nous disposons sur Uranus.

Images Voyager 2.
Crédits : NASA/JPL/USGS.

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Uranus est la 7e planète en partant du Soleil, et la 3e plus grande du Système solaire (4 fois plus grande que la Terre). C'est aussi la planète la plus froide avec Neptune, dotée d'une couleur bleu-vert provenant de la présence de méthane.

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La température y varie de -150 °C à +400 °C : Mercure, la planète des extrêmes

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Une soeur de la terre ?

Vénus est la 2e planète la plus proche du Soleil, et ressemble beaucoup à la Terre par sa taille et sa masse. Néanmoins, le rapprochement s'arrête là. Il s'agit en effet de la planète la plus chaude du Système solaire. Grâce à un effet de serre puissant, sa surface est maintenue à une température moyenne de +470°C. Elle tourne sur elle-même lentement et en sens inverse de celui habituellement observé. La rotation de Vénus est si lente qu'une journée sur Vénus est plus longue qu'une année : en effet, Vénus fait un tour sur elle-même en 243,16 jours terrestres alors qu'elle effectue sa révolution autour du Soleil en 224,7 jours terrestres

Caractéristiques de la planète Vénus

Le noyau de Vénus, constitué de fer et de nickel, serait formé de 2 parties : un noyau central solide, probablement entouré d'un noyau externe liquide. Mais l'absence de champ magnétique interne suggère plutôt que le noyau serait entièrement liquide. Son manteau est constitué de roches silicatés et d'oxydes, dont la taille atteindrait la moitié de rayon de la planète.

Au-dessus se trouve une fine couche silicatée qui constitue la croûte, dont l'épaisseur serait d'environ 20 km. Les plaines recouvrent 70 % de sa surface. Néanmoins, celle-ci porte le signe d'un passé turbulent : canyons longs et profonds, montagnes pouvant atteindre 10 km d'altitude, dômes volcaniques, coulées de lave et cratères d'impacts météoritiques.
Son atmosphère épaisse est essentiellement constituée de dioxyde de carbone, avec une pression atmosphérique 92 fois plus élevée que celle de la Terre. Celle-ci crée un puissant effet de serre expliquant les hautes températures à sa surface. Elle tourne très vite et de façon rétrograde, ce qui a pour conséquence des vents de plus de 360 km/h en altitude au-dessus de l'équateur. De plus, entre 32 et 90 km au-dessus de la surface, des nuages composés de gouttelettes et de cristaux d'acide sulfurique bloquent 80 % de la lumière du Soleil.

Crédits : Copyright 2000 by Calvin J. Hamilton.

Vénus en chiffres

Diamètre moyen : 12 104 km

Masse (Terre = 1) : 0,82 soit 4,8.10²¹ t

Masse volumique moyenne : 5 243 kg/m³

Gravité à l'équateur (Terre = 1) : 0,9 soit 8,87 m/s²

Distance moyenne du Soleil (Terre-Soleil = 1 UA) : 0,72 UA, soit 108,2 millions de km

Inclinaison de l'axe de rotation : 2,6°

Période de rotation (cycle diurne) : 243,16 jours terrestres

Période de révolution autour du Soleil : 224,7 jours terrestres

Température moyenne à la surface : 470°C

Lunes : aucune connue

Le CNES dans l'exploration de Vénus

Venus Express

Venus Express est la 1ere mission européenne vers Vénus. Elle était dévolue à l'observation globale de la planète (ionosphère, haute atmosphère, basse atmosphère et surface). Le CNES a assuré un support et le suivi technique d'une partie des développements instrumentaux de cette sonde, conduits par des laboratoires scientifiques français. Il soutient aussi ces équipes pour les opérations de recueil et d'exploitation des données de Venus Express. Après épuisement de ses ergols (son "carburant"), Venus Express a cessée d'émettre le 28 novembre 2014.

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CNES Par sa taille et sa masse, Vénus ressemble à la Terre, ce qui leur vaut parfois d'être considérées comme 2 soeurs.

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CNES Neptune est la 8e planète en partant du Soleil.

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Saturne, cette mystérieuse géante gazeuse