Dernière mise à jour : 5 octobre 2025

Phobos et Déimos : Les Mystérieuses Companions de Mars

Comparaison visuelle de Phobos et Déimos avec Mars en arrière-plan

Un duo de lunes aux origines controversées

Contrairement aux systèmes de lunes multiples des géantes gazeuses, Mars ne possède que deux petits satellites naturels : Phobos et Déimos. Découverts en 1877 par Asaph Hall (1829-1907) à l'observatoire naval de Washington, ces corps irréguliers posent depuis lors une énigme aux planétologues. Avec des dimensions respectives de 27×22×18 km et 15×12×10 km, ils ressemblent davantage à des astéroïdes qu'à des lunes "classiques" formées par accrétion autour de leur planète.

Pourquoi ces lunes fascinent-elles les scientifiques ?

Origine incertaine : Deux hypothèses s'affrontent - capture d'astéroïdes de la ceinture principale (théorie favorisée par leur composition) ou formation in situ à partir des débris d'un impact géant sur Mars (scénario similaire à celui de notre Lune).
Destins opposés : Phobos se rapproche inexorablement de Mars (1,8 m par siècle) et sera détruit dans 30-50 millions d'années, tandis que Déimos s'éloigne lentement.
Intérêt pour l'exploration : Leur faible gravité (0,0057 g pour Phobos) en fait des bases idéales pour les futures missions habitées, comme le prévoit le programme MMX de la JAXA.

Comparaison détaillée des deux lunes martiennes

Comparaison des deux lunes de Mars
Paramètre	Phobos	Déimos	Comparaison
Dimensions (km)	27,0 × 21,6 × 18,8	15,0 × 12,2 × 10,4	Phobos est 2,7 fois plus volumineux que Déimos
Masse (×10¹⁵ kg)	10,659	1,476	Phobos est 7,2 fois plus massif
Densité (g/cm³)	1,876 ± 0,020	1,471 ± 0,030	Phobos est 27% plus dense - suggère une composition différente
Distance à Mars (km)	9 376 (6 000 km au-dessus de la surface)	23 460	Déimos est 2,5 fois plus éloigné
Période orbitale	7h 39m 14s	30h 18m 43s	Phobos fait 3 orbites pendant qu'une journée martienne s'écoule
Période de rotation	7h 39m 14s (synchrone)	30h 18m 43s (synchrone)	Les deux lunes montrent toujours la même face à Mars
Albédo	0,071	0,068	Surfaces très sombres, similaires aux astéroïdes de type D
Température surface	-4 °C à -112 °C	-40 °C à -130 °C	Phobos est légèrement plus chaud en raison de sa proximité avec Mars
Gravité de surface (m/s²)	0,0057	0,003	Un humain de 70 kg pèserait ~400 g sur Phobos
Vitesse de libération (m/s)	11,39	5,56	Un saut vigoureux pourrait éjecter un astronaute de Déimos
Cratère principal	Stickney (9 km, soit 40% du diamètre)	Aucun cratère dominant (max. 2,3 km)	L'impact qui a créé Stickney a failli détruire Phobos
Composition supposée	Mélange de roches carbonées et de régolithe (100-200 m d'épaisseur)	Similaire mais avec plus de matériaux hydratés	Spectres proches des astéroïdes de type D/T
Destin futur	Désintégration par forces de marée d'ici 30-50 Ma	Échappement lent de l'orbite martienne	Phobos formera un anneau autour de Mars

Les missions d'exploration passées et futures

L'étude des lunes martiennes a connu plusieurs étapes clés :

Années 1970 : Premières images rapprochées par Mariner 9 (1971) et Viking (1977) révélant leur forme irrégulière.
2003-2025 : La sonde Mars Express (ESA) et le rover MRO (NASA) ont fourni des données haute résolution (jusqu'à 4 m/pixel pour Phobos).
2024-2029 : La mission MMX (JAXA) prévoit :
- Un atterrissage sur Phobos avec prélèvement d'échantillons (10 g minimum)
- Le retour sur Terre des échantillons en 2029
- L'étude de Déimos lors de survols rapprochés
Années 2030 : Les lunes pourraient servir de relais pour les missions habitées vers Mars (projet MBC de Lockheed Martin).

Phobos et Déimos comme clés pour comprendre Mars

Ces lunes jouent un rôle scientifique bien plus important que leur taille ne le suggère :

Leur étude pourrait résoudre plusieurs mystères :

L'histoire primitive de Mars : Les échantillons de Phobos pourraient contenir des matériaux éjectés de Mars lors d'impacts géants, offrant un accès à des couches profondes de la croûte martienne sans forage.
La dynamique du système solaire interne : Si ce sont des astéroïdes capturés, leur composition révélerait des informations sur la migration des planètes géantes.
La préparation des missions habitées : Leur faible gravité en fait des sites idéaux pour tester des technologies avant un atterrissage sur Mars.

Comme l'explique Tomohiro Usui (1975-), scientifique du projet MMX : « Phobos est une capsule temporelle qui a préservé des matériaux primitifs du système solaire, tout en collectant pendant des milliards d'années de la poussière martienne éjectée par les impacts de météorites. »

Le futur des lunes martiennes

Le destin de Phobos est particulièrement dramatique. Les calculs de Benjamin Black (1983-) et Tushar Mittal (1989-) (Université de Californie, 2023) montrent que :

Dans 30-50 millions d'années, Phobos franchira la limite de Roche et sera disloqué par les forces de marée martiennes.
Les débris formeront un anneau qui pourrait persister pendant 100 millions d'années, similaire aux anneaux de Saturne mais bien plus ténu.
Déimos, quant à lui, continuera à s'éloigner lentement pour finalement échapper à l'attraction martienne dans quelques milliards d'années.

Ce scénario catastrophe offre une opportunité unique d'étudier en temps réel la formation d'un système d'anneaux planétaires - un processus qui n'a encore jamais été observé dans notre système solaire.