Animations didactiques

Direction Opérationnelle "Systèmes de Référence et Planétologie"

Phobos


Phobos, l'un des satellites de Mars, est encore très mal connu. Actuellement, plusieurs missions spatiales sont effectuées ou en cours de préparation pour approfondir nos connaissances sur Mars. Les scientifiques en profitent pour étudier les lunes de Mars et en particulier Phobos.

phobos
Mars-Express
L'expérience de Radio-Science de Mars-Express permettra de mieux connaître cette lune de Mars, en interprétant l'orbite du satellite en terme de distribution de masse. L'animation montre l'orbite du satellite autour de Mars. Lors de cette orbite, celui-ci sera plusieurs fois mis en présence de Phobos. La présence de cet objet massif dans son environnement direct le fera dévier de sa trajectoire. Cette déviation dépend de la masse et de la forme de Phobos. Par conséquent, l'étude de l'orbite du satellite permettra d'étudier les caractéristiques de Phobos.

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QSO_1
Phobos - Grunt
Les deux vidéos suivantes mettent en scène l'orbite d'une lune de Mars, Phobos, et celle d'un orbiteur autour de Mars. Il s'agit d'un engin spatial (Phobos-Grunt) mis au point par l'agence spatiale russe. Le lancé est prévu pour la fin de l'année 2011. L'objectif est de comprendre de quoi est composée Phobos afin de découvrir quelle est son origine. Pour ce faire, l'orbiteur russe sera mis en orbite autour de Mars et dans une phase ultérieure de la mission, il se posera à la surface de Phobos. Un échantillon de la surface de Phobos sera prélevé et ramené sur Terre pour des analyses appronfondies. Un micro-satellite chinois fera également partie de la mission. Baptisé Yinghuo 1, il restera en orbite autour de Mars et permettra d'approfondir nos connaissances sur la planète rouge. L'Observatoire Royal de Belgique est en collaboration avec les deux aspects de cette mission. Son rôle consiste à exploiter certaines des données (les données de poursuite des deux sondes) afin d'améliorer notre connaissance sur l'intérieur de Mars et de Phobos.
QSO_2 La première vidéo montre la phase de mise en orbite du satellite russe autour de Mars. A première vue, on a l'impression que Phobos et l'orbiteur se trouvent sur la même orbite. En réalité les deux orbites sont légèrement décalées. Cela se voit mieux grâce aux tracés en pointillés des trajectoires. C'est ce qu'on appelle une orbite quasi-synchrone (ou Quasi-Synchronous Orbit, QSO, en anglais). Si on se plaçait sur Phobos, on aurait l'impression que l'orbiteur russe tourne autour de Phobos-même. Ainsi, le satellite est non seulement soumis à l'attraction gravitationnelle de Mars mais aussi à celle de Phobos. Grâce à cette trajectoire, le satellite reste en permanence à une distance allant de 40 à 60 km de cette lune. Ceci permet d'obtenir de l'information sur le champ de gravité de Phobos, qui sera ensuite utilisée pour contraindre des modèles de la structure interne de Phobos.
Un zoom sur le mouvement du satellite par rapport à Phobos a été fait. Une fois que l'engin spatial russe sera posé sur Phobos, on maintiendra la communication avec lui. Son mouvement sera alors dicté par le mouvement de Phobos. On obtiendra donc des données pour établir les éphémérides de Phobos. La rotation du corps et les petites variations de sa rotation (mouvement de libration) seront également connues avec une meilleure précision qu'actuellement. Etant donné que la rotation d'un corps dépend fortement de son intérieur, c'est-à-dire de la répartition des masses à l'intérieur, on obtiendra encore davantage de contraintes pour les modèles de l'intérieur de Phobos. En particulier, on espère déterminer la proportion des matériaux qui le constituent (principalement de la roche, du vide et de la glace d'eau), l'objectif final étant de comprendre l'origine et la formation du corps.