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Détermination de la texture du sol martien

La caractérisation des surfaces planétaires, témoin des processus internes et externes qui s’y sont déroulés est un enjeu scientifique majeur dans notre compréhension sur l’origine et l’évolution des corps de notre Système Solaire. Les informations physiques (i.e. taille, forme des grains, rugosité de surface) et chimiques (minéralogie) des matériaux de surface sont autant d’indices permettant de reconstruire l’histoire des planètes. L’objet de cet article est de déterminer la texture de la surface depuis l’orbite en étudiant la manière dont la lumière est redistribuée dans l’espace par diffusion (technique de photométrie). L’article présente une méthode innovante permettant d’accéder aux propriétés photométriques de la surface de Mars en se basant sur les données hyperspectrales multi- angulaires de l’imageur CRISM (Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars) à bord de la sonde MRO (Mars Reconnaissance Orbiter). Premièrement, une correction de la diffusion du rayonnement par les aérosols a été développée afin d’extraire le signal issu des matériaux de surface [Ceamanos X. et al. 2013, JGR]. Deuxièmement, à partir de ce signal corrigé, les paramètres photométriques des matériaux de surface (albédo de diffusion simple, fonction de phase, rugosité macroscopique), paramètres reliés aux paramètres physiques sont estimés en inversant un modèle de transfert radiatif [Hapke, 1993 Cambridge Univ. Press] décrivant la diffusion du rayonnement dans un milieu granulaire. Cette méthode a été validée en comparant avec les résultats photométriques obtenus à partir des mesures des rovers MER (Mars Exploration Rover). Cette méthodologie nous permettra de cartographier les variations spatiales des paramètres physiques de la surface de Mars, permettant ainsi de mieux comprendre l’histoire géologique de Mars et de proposer les meilleurs sites d’atterrissage pour les futures missions.

Fernando, J., Schmidt, F., Ceamanos, X., Pinet, P., Douté, S., Daydou, Y. Surface reflectance of Mars observed by CRISM/MRO : 2. Estimation of surface photometric properties in Gusev Crater and Meridiani Planum. J. Geophys. Res. Planets, 118, doi:10.1029/2012JE004194


Plaine de Meridiani avec les affleurements de roches sédimentaires riche en sulfate et les rides composées de sphérules riche en hématite centimétrique
(Credit : NASA/JPL-Caltech)