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SCIENCE - NEO-EVHEMERISME - DONJONSDRAGONS

Phobos, un satellite artificiel ?

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Phobos, est le plus grand des deux  satellites de Mars  (l'autre étant  Déimos). Des deux, il est le plus proche de la  planète. Les noms de ces deux satellites proviennent de  Phobos  (peur  en  grec) et Déimos  (terreur), les deux jumeaux que le dieu  Arès  (Mars  pour les  Romains) eut de la déesse  Aphrodite  (Vénus pour les  Romains). Ce sont peut-être des  astéroïdes  capturés  ou bien un seul satellite à l'origine qui se serait disloqué. À cause des  forces de marée  de Mars, ces deux satellites sont en  rotation synchrone  et montrent donc toujours la même face à la planète.

CARACTERISTIQUES

Phobos est un corps très irrégulier, de dimensions 27×21,6×18,8 km, bien trop peu massif pour être en  équilibre hydrostatique  et donc pour avoir pris une forme quasi-sphérique  ; il s'agit d'ailleurs de l'un des plus petits satellites naturels du  Système solaire. Du simple fait de sa forme, la  gravité à sa surface varie d'environ 210  % suivant l'endroit où elle est mesurée.

Phobos est un corps sombre qui semble être composé de  chondrite carbonée, une composition similaire à celle des  astéroïdes  de  type C  dans la  ceinture d'astéroïdes  externe. Cependant, la  masse volumique  de Phobos est trop faible pour qu'il soit intégralement composé de roche et il possède une  porosité  significative. Il a été suggéré que Phobos pourrait contenir un réservoir de glace substantiel, mais des observations spectrales ont écarté cette hypothèse.

La  sonde  soviétique  Phobos 2  détecta que des  gaz  s'échappaient de Phobos en quantité faible mais régulière. Malheureusement la sonde tomba en panne avant d'avoir pu déterminer la nature de ce gaz. Des images provenant de  Mars Global Surveyor  montrent que Phobos est recouvert d'une couche de  régolithe  d'au moins  100  m  d'épaisseur  ; on pense qu'il provient d'impacts avec d'autres corps, mais on ignore comment il a pu adhérer à un objet ne possédant quasiment pas de gravité.

Au cours de l'été 2008, la sonde  Mars Express  a permis de préciser quelques caractéristiques de Phobos, dont la masse et la densité.

De nombreux  cratères  sont présents à la surface de Phobos. Le plus grand de ces cratères est nommé «  Stickney  », du nom de jeune fille de l'épouse d'Asaph Hall. Comme le cratère  Herschell  sur  Mimas, mais à une échelle plus petite, l'impact qui a créé le cratère Stickney a probablement failli faire éclater Phobos.

Des sillons s'étendent à la surface de Phobos, mesurant typiquement moins de  30  m  de profondeur, 100 à  200  m  de largeur et jusqu'à  20  km  de long. Initialement, on supposait qu'ils résultaient de l'impact ayant formé le cratère Stickney, mais des analyses de données provenant de  Mars Express  ont révélé une origine indépendante  : il s'agit de dépôts de matériaux déplacés par des impacts provenant de la surface de Mars.

Phobos se déplace sur une  orbite  relativement circulaire (0,0151 d'excentricité) et faiblement  inclinée  (1,093° par rapport à l'Équateur de Mars). Avec un  demi-grand axe  de 9  377  km, Phobos orbite à seulement 6  000 km au-dessus du sol martien (le rayon de Mars est d'environ 3  400  km). Il est donc plus proche de la planète que tout autre satellite naturel du Système solaire. Par comparaison, la  Lune orbite à 384  000  km de la  Terre.

Phobos orbite en dessous de l'orbite synchrone, c'est-à-dire qu'il réalise une révolution autour de Mars en moins de temps qu'il n'en faut pour que Mars ne tourne sur elle-même  : sa  période orbitale  n'est que de 7  h 39  min, tandis que le jour martien est de l'ordre de 24  h 36  min.

HISTOIRE

C'est après la découverte des  quatre grands  satellites naturels de Jupiter  en  1610  par  Galilée  que  Johannes Kepler  postule que, puisque la  Terre  n'en possède  qu'un seul, Mars, qui se trouve entre les deux planètes, se doit d'en avoir deux. Kepler, à la suite d’une erreur de déchiffrage d’une  anagramme  de Galilée concernant les anneaux de Saturne, pense même que ce dernier a réussi à observer ces deux satellites.

En août 1877, Mars est en  opposition, l'astronome américain  Asaph Hall  découvre Déimos puis Phobos à l'aide d'un télescope de 66 centimètres depuis l'observatoire naval des États-Unis  de  Washington. Les résultats de ses observations sont publiés dans le  Astronomische Nachrichten.

En décembre 1876, il s'aperçoit que la durée de rotation de Saturne donnée par les ouvrages de références est fausse, il décide alors de remettre en cause les calculs fondés sur les valeurs fournies par ces ouvrages. Il s'aperçoit ainsi que  Arrest  avait choisi de négliger l'observation de la zone proche de la planète en utilisant des calculs qui lui indiquait que cette zone n'était pas stable.

Souhaitant être le seul à être crédité de la découverte, il attend début août, que son assistant  Edward Singleton Holden  soit invité par  Henry Draper  de New-York, pour débuter les observations. Il met au point un cache pour masquer l'éclat de Mars dans cette zone proche.

Dans la nuit du 10 août 1877 alors qu'il est prêt à abandonner, son épouse Angelina Stickne l'encourage à poursuivre ses explorations. La nuit suivante, il distingue un point brillant mais le brouillard l'empêche de poursuivre ses observations. Ce n'est que la nuit du 16 au 17 août qu'il peut reprendre ses travaux.

EXPLORATION

Phobos et Déimos ont été photographiés à de nombreuses reprises par des  sondes spatiales  dont l'objectif principal était l'exploration de Mars.

La sonde  Mariner 7  a fourni involontairement la première image de Phobos en 1969. Il faut attendre la sonde  Mariner 9  de 1971 pour des photographies de bonne qualités des satellites, alors que cette observation ne faisait pas partie du programme de la mission. En effet, quand Mariner 9 se place en orbite, la surface Martienne est masquée par une tempête de poussière. La Nasa décide en attendant d'observer les lunes martiennes.

En 1977  Viking 1  et  Viking 2  s'approchent respectivement à 100 km de Phobos et à 30 km de Déimos, fournissant les premiers clichés détaillés de leurs surfaces.

Mars Global Surveyor  en  1998  et  2003  et  Mars Express  en 2004 ont également fourni des données sur les satellites.

Les deux seules sondes dédiées à Phobos furent les sondes soviétiques  Phobos 1  et  Phobos 2  en  1988  ; la première fut perdue sur le trajet entre la Terre et Mars et la seconde retourna 37 images et données avant de tomber en panne.

L'agence spatiale fédérale russe  a lancé une mission vers Phobos en  2011. Baptisée  Phobos-Grunt, elle devait rapporter des échantillons du satellite, mais n'a pas réussi à quitter l'orbite terrestre.

UN SATELLITE CREUX ?

Dans les  années 1950  et  1960, l'orbite inhabituelle de Phobos et sa faible densité ont conduit à spéculer qu'il pourrait s'agir d'un objet artificiel creux.

Vers 1958, l'astrophysicien russe  Iosef Shklovski, étudiant l'accélération du mouvement orbital de Phobos, suggéra que le satellite était formé d'une mince couche de  métal. Shklovsky basa ses analyses sur des estimations de la densité de la haute  atmosphère  martienne et en déduisit que pour prendre en compte un léger freinage, Phobos devait être très léger  ; un calcul conduisit à le modéliser par une sphère d'acier creuse de  16  km  de diamètre et de moins de  6  cm  d'épaisseur.

En février 1960, dans une lettre au journal  Astronautics,  Fred Singer, conseiller scientifique du président des États-Unis  Eisenhower, soutint la théorie de Shklovsky, allant jusqu'à affirmer que «  le but [de Phobos] est probablement de balayer les rayonnements dans l'atmosphère martienne, afin que les Martiens puissent exploiter les alentours de leur planète  ».

Par la suite, l'existence de l'accélération ayant conduit à ces assertions fut mise en doute, et le problème avait disparu en 1969. Les études antérieures surestimaient la perte d'altitude  de Phobos en utilisant des valeurs de  5  cm/an qui furent par la suite révisées à  1,8  cm/an. Les perturbations de l'accélération du satellite sont désormais attribuées à des effets de marée qui n'étaient pas pris en compte alors. La masse volumique de Phobos est actuellement évaluée à 1  900  kg/m³, ce qui ne correspond pas à une coquille creuse. En outre, les images obtenues par les sondes spatiales depuis les  années 1970  indiquent clairement que Phobos est un objet d'origine naturelle, amplement cratérisé à l’instar de la plupart des lunes du Système solaire.

Cependant, à la suite de l'analyse des données recueillies en 2008 par la sonde MEX de l'Agence Spatiale Européenne, il semblerait que Phobos présenterait une importante  porosité, de l'ordre de 25 à 35  %.

DES ELEMENTS PERTURBANTS

En Juillet 1988, les Russes ont lancé deux sondes - Phobos 1 et Phobos 2 - vers Mars afin d'étudier Phobos. Phobos 1 a malheureusement été perdu en route deux mois plus tard. L'ordinateur de bord  de la sonde ne parvint pas à interpréter correctement les commandes envoyées depuis la Terre les  29  et  30 août, et les moteurs de contrôle d'attitude furent arrêtés. Les panneaux solaires de la sonde perdirent ensuite leur orientation vis-à-vis du soleil et la sonde finit par épuiser ses batteries.

Phobos 2 a également été finalement perdu dans les circonstances les plus intrigantes , mais pas avant d'avoir retourner des images et des informations sur Mars.

Peu avant la fin de la mission, au moment où la sonde survolait à moins de  50  m  d'altitude le satellite Phobos, le contact fut perdu. Les tentatives de réception du signal émis par la sonde furent vaines et la mission se termina le  27  mars  1989. La cause de l'échec est supposée être un dysfonctionnement de l'ordinateur de bord, provoqué par des particules émises lors d'une  éruption solaire. La sonde perdit alors son orientation, ses batteries s'épuisèrent et elle finit comme Phobos 1, muette à jamais.

Tout allait pour le mieux jusqu'à ce que Phobos 2 s'aligne avec le satellite. Le 28 mars, le centre de contrôle soviétique à reconnu des problèmes soudains de communication avec la sonde. Selon Boris Bolitsky (correspondant scientifique pour Radio Moscou), juste avant la perte du contact radio, des images insolites ont été transmises par la sonde. Elles ont été qualifiées par les russes de «  caractéristiques remarquables  ».

Selon un rapport extrait du «  New Scientist  » du 8 avril 1989  : «  Les caractéristiques sont soit sur la surface de Mars, soit dans la basse atmosphère. Elles font entre 20 et 25 kilomètres de large et ne ressemblent pas à une formation géologique connue  ». Une photo insolite d'une ombre sur Mars avait été montrée à la télévision russe. Cette ombre en forme d'ellipse parfaite. Cette ellipse fine et nette ne peut être confondue avec l'ombre de Phobos elle même qui a une ombre floue et arrondie. Le Dr John Becklake du musée des sciences de Londre décrivit l'objet projetant cette ombre comme étant quelque chose se situant entre la sonde et Mars, et appuya sur le fait que l'objet en question avait été vu par la caméra optique et la caméra infrarouge.

Une photo faisant apparaître un objet de forme surprenante entre mars et la sonde fut donnée à la presse occidentale par le colonel Marina Popovich, un astronaute russe. Lors d'une conférence sur les OVNI en 1991, Popovich a donné à certains enquêteurs des informations intéressantes qu'elle "contrebande" de l'Union désormais ex-soviétique. Une partie de l'information est ce qu'on a appelé "les premiers comptes rendus jamais divulgués d'un vaisseau-mère alien dans le système solaire". La dernière transmission de Phobos 2 était une photographie d'un vaisseau spatial cylindrique gigantesque - d'environ, 20 km de long, 1,5 km de diamètre en forme de cigare, qui a été photographié le 25 Mars 1989 à côté de la lune martienne Phobos par la sonde soviétique Phobos 2. Cet objet serait celui qui aurait projeté l'ombre sur la surface de Mars. L'écrivain scientifique australien Brian Crowley dit que la forme de l'ombre, implique qu'elle était projetée sur la surface par quelque chose en orbite - au-delà de l'orbite de Phobos 2. L'ombre en forme de cigare est incompatible avec l'ombre projetée par Phobos.

Dans un article de la revue «  Astronomy  » de janvier 1977, intitulé «  Chain Craters of Phobos  », l'auteur traite des rainures étranges et des cratères de Phobos. La cartographie de Phobos montre de nombreux cratères donnant aux chercheurs l'apparence de cratères météoritiques. Certains analystes, ont remarqués que les cratères semblaient s'aligner. Sur la Lune, ce genre de phénomène test expliqué par une fosse volcanique. Cependant Phobos est trop petite pour avoir une activité volcanique, elle est incapable de produire suffisamment de chaleur. Les photos hautes résolution des sondes Vikings ont montrés que les chaînes de cratères sont bien réelles et font partie de rainures espacées de quelques centaines de mètres. Afin de photographier Mars et ses lunes, la NASA envoya le 25 septembre 1992, la sonde «  Mars Observer  ». La sonde devait arriver le 19 août 1993 et être en orbite autour de la planète rouge pendant 2 ans. Toutefois le 21 août la NASA perdit contact avec la sonde.

Autre élément perturbant, en 1726, Jonathan Swift publia « Les Voyages de Gulliver », qui décrivent les exploits imaginaires de Lemuel Gulliver. Ce dernier apprend que les savants de l’île de Laputa « ont découvert deux plus petites planètes, des satellites, qui effectuent leur révolutions autour de Mars. Alors que le satellite intérieur est distant du centre de la planète exactement de trois fois son diamètre et le satellite extérieur de cinq fois. Le premier effectue sa révolution en dix heures et le deuxième en vingt et une et demi. Ce qui fait que le carré de leur période orbitale est en proportion très proche du cube de leur distance au centre de Mars. Ce qui d'évidence montre qu'ils obéissent aux mêmes lois de gravitation que les autres corps célestes ». La description de Swift est assez surprenante. Elle est d’autant plus étonnante qu’il n’y avait à cette époque aucun télescope assez puissant pour observer directement les lunes de Mars. Malgré cette impossibilité, Swift donne le nombre exact de satellite orbitant autour de cette planète. La relation de distance qu’il donne entre les lunes et Mars est relativement correcte. La question est  : est-ce le pur hasard, ou a t-il obtenu ces informations et de quelle manière  ?

Phobos garde ses mystères, une mission ultérieure permettra peut être de déterminer la nature exacte de ce satellite de Mars.

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Bibliographie