De meilleures cartes pour une exploration spatiale plus poussée
Le bruit court qu’une nouvelle course à l’espace est en cours, et les projets de l’Agence spatiale européenne (ESA) et de la NASA pour l’avenir de l’exploration spatiale tendent à le confirmer. Mais que serait un explorateur sans une bonne carte? Si des cartes géographiques des corps planétaires ont été dressées depuis l’époque des missions Apollo, seul le United States Geological Survey (USGS) a été jusqu’à présent en mesure de les produire de manière cohérente. C’est une situation à laquelle l’UE ne peut se résoudre si elle veut concrétiser ses ambitions dans le secteur spatial. Matteo Massironi, planétologue à l’université de Padoue, établit un parallèle avec les cartes géologiques de la Terre. Pour lui, un pays sans carte géologique, et donc sans connaissance de ses ressources, dangers, risques et caractéristiques environnementales, est une terre perdue. Il en va de même pour la science planétaire. «Toute mission planétaire qui ne prévoit pas de dresser des cartes géologiques risque fort d’échouer. Comme un pays qui n’a pas conscience de son propre territoire, l’Europe pourrait ne pas avoir conscience de ses propres réalisations en matière d’exploration planétaire. Elle abandonnerait à d’autres les fruits de ses efforts technologiques, ce qui, à long terme, pourrait sérieusement entraver la compétitivité des programmes européens d’exploration du système solaire axés sur les corps glacés et rocheux.» Ce problème ne sera pas résolu du jour au lendemain, mais Matteo Massironi et ses partenaires du projet PLANMAP (Planetary Mapping) ont posé les premiers jalons pour y parvenir. Le projet, qui réunit diverses institutions européennes produisant des cartes géologiques planétaires et des produits dérivés, a conçu des moyens innovants à cette fin. «Depuis l’ère Apollo, la cartographie géologique planétaire a été menée en recourant à une approche de photo-interprétation d’images en noir et blanc. Cela limite intrinsèquement la définition des unités géologiques à des considérations morphologiques. En comparaison, les unités géologiques sur la Terre sont définies par d’autres paramètres, les plus importants étant la lithologie et la composition. En d’autres termes, il existe un écart conceptuel et effectif important entre les cartes traditionnelles des planètes et les cartes géologiques de la Terre», explique Matteo Massironi.
Nouvelles techniques et nouvelles cartes
PLANMAP comble en partie cet écart en intégrant des informations spectrales et colorées dans les cartes morpho-stratigraphiques. Mais il va même plus loin. L’équipe du projet a emprunté les méthodologies utilisées par les sociétés d’exploitation des ressources terrestres pour reconstruire des modèles 3D du sous-sol, et a développé des outils permettant de récupérer des mesures géologiques dans des environnements virtuels martiens grâce aux jeux de données du rover Curiosity. «Cela constituera l’avenir de l’analyse géologique des surfaces planétaires et permettra une formation efficace des cartographes géologiques planétaires et des astronautes», souligne Matteo Massironi. Outre ces avancées, PLANMAP a également contribué à la recherche planétaire mondiale en dressant des cartes de zones spécifiques du système solaire. Les chercheurs ont notamment dressé une carte géologique traditionnelle du bassin d’Aitken, au pôle Sud de la Lune – un objectif primordial pour les futures explorations lunaires robotiques et humaines. Ils ont appliqué leur nouvelle intégration de critères morphologiques et d’informations spectrales à la carte du bassin Rachmaninoff sur Mercure; et ils ont créé des modèles géologiques 3D du cratère Crommelin dans Arabia Terra (Mars), du bassin Rembrandt (Mercure) et de l’intérieur de la comète 67P. Forte des résultats du projet, l’ESA a déjà commencé à rassembler des cartes géologiques des corps planétaires et à mettre en place des référentiels. L’Agence spatiale italienne met actuellement à niveau son outil web scientifique MATISSE en lui donnant la capacité d’exploiter les informations sémantiques provenant des cartes géologiques planétaires. Parallèlement, les services géologiques italiens et allemands considèrent désormais les cartes géologiques planétaires comme une source potentielle de développement futur. PLANMAP étant terminé, un nouveau projet appelé GMAP va maintenant stimuler la cartographie géologique planétaire en Europe et fournir un accès virtuel aux services et outils de cartographie planétaire. Un projet jumeau a également été lancé en Chine. À terme, Matteo Massironi espère que PLANMAP contribuera à la création d’un véritable service géologique planétaire européen.
Mots‑clés
PLANMAP, carte planétaire, carte géologique, objet planétaire, Lune, Mars, exploration spatiale, ESA