Le frottement des grains de poussière sur Mars doit probablement produire des décharges électriques. Y a-t-il un risque pour les robots qui explorent la planète ? Cette électricité statique ne les mettrait pas en danger, estiment des scientifiques.

L’électricité statique probablement générée sur Mars risque-t-elle de mettre en danger les rovers qui explorent la planète rouge ? Il n’y aurait pas de quoi s’inquiéter, avancent des scientifiques dans une étude publiée dans Icarus, présentée le 19 février 2021 par l’université d’Oregon, repérée par Universe Today.

Ces auteurs s’intéressent à la triboélectricité, c’est-à-dire l’électricité produite par le frottement de deux corps (l’un se chargeant positivement, l’autre négativement). « Compte tenu de leur omniprésence sur Terre, les processus triboélectriques opèrent probablement dans d’autres environnements planétaires avec de grands réservoirs de poussière et de sable, comme Mars, Titan, et, peut-être, un certain nombre d’exoplanètes », rappellent les chercheurs.

Concernant Mars, le phénomène est étudié depuis plusieurs décennies. « De nombreuses expériences en laboratoire, depuis l’ère des atterrisseurs Viking [ndlr : programme spatial de la Nasa, incluant deux sondes lancées en 1975] ont rapporté que des interactions de frottements entre des analogues de grains de poussière martienne peuvent catalyser des processus électrostatiques », écrivent ces scientifiques. Ces travaux ont laissé soupçonner que les tourbillons et tempêtes de poussière sur Mars pouvaient être à l’origine de phénomènes électrostatiques complexes. La question de savoir si cette électricité statique pouvait potentiellement endommager des robots, voire les équipements d’une mission habitée, s’est posée.

Tempête de poussière martienne photographiée par Mars Express. // Source : Flickr/CC/European Space Agency (photo recadrée)

Bonne nouvelle pour Perseverance et Curiosity

Selon les conclusions des auteurs de l’étude publiée dans Icarus, le frottement des particules de poussière sur Mars doit effectivement produire des décharges électriques à la surface et dans l’atmosphère de l’astre, mais ces étincelles doivent être assez petites. Ainsi, il semble peu probable que ces frottements puissent provoquer de gros orages électriques qui nuiraient aux rovers et aux humains. Bonne nouvelle pour Curiosity et Perseverance — le rover que la Nasa vient tout juste de poser sur Mars.

Le phénomène n’est pas simple à étudier, car, comme le soulignent ces scientifiques, « aucune mesure électrostatique n’a été réalisée in situ à la surface martienne pour vérifier ce phénomène ». Les diverses expériences ont été menées en laboratoire, en produisant des décharges et étincelles dans des simulations de la poussière martienne (avec des matériaux comparables). Néanmoins, ces travaux avaient une limite, «  le fait que les matériaux analogues pouvaient entrer en contact avec des surfaces qui ne seraient pas attendues sur la surface martienne ». Autrement dit, les particules mises en mouvement entraient en contact avec les parois des enceintes de ces tests. Dans un tel dispositif, il restait possible que les contact avec les parois produisent des charges.

Pour contourner ce problème, les auteurs ont utilisé un tube en verre, de la taille d’une bouteille d’eau (environ 10 cm de diamètre sur 20 cm de hauteur). Dans ce contenant, ils ont fait bouger des cendres volcaniques, similaires à la poussière martienne. Les collisions entre particules ont été reproduites à la vitesse qu’on attendrait avec un vent martien et de façon à ce que des particules soient éloignées des parois. Ils ont constaté que les décharges électriques sur Mars devraient être assez faibles, car les caractéristiques de l’atmosphère martienne ne sont pas idéales pour stocker les charges. Les chercheurs ont été un peu plus loin, en faisant entrer les particules avec des surfaces étrangères. Même si cela pouvait créer là aussi des étincelles, ils ont conclu que les effets ne devraient pas avoir d’impact sur les opérations mécaniques des rovers.

On sait que le cratère Jezero où a été posé Perseverance connaît régulièrement des tempêtes de poussière. Pour ces auteurs, la présence du rover pourrait être intéressante pour tenter d’observer (de façon rudimentaire) des phénomènes électrostatiques.

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