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Une sélection de panoramas issus de l'exploration de par sondes et robots

12/09/2013

Auteur(s) :

Pierre Thomas

ENS Lyon - Laboratoire de Géologie de Lyon

Publié par :

Olivier Dequincey

Résumé Images martiennes réalisées à partir des données renvoyées par les sondes (Phoenix) et robots (, , Curiosity) ayant exploré la surface de la planète rouge.

Table des matières Phoenix, sonde fixe (lander) Spirit, premier rover de la mission Opportunity, deuxième rover de la mission Mars Exploration Rover Curiosity, mission Mars Science Laboratory

Depuis janvier 2004, quatre sondes / robots se sont posées avec succès à la surface de Mars et y ont travaillé des mois ou des années. Phoenix (25 mai – 10 novembre 2008) et Spirit (4 janvier 2004 – 25 mai 2011) ont cessé de fonctionner. Opportunity (atterrissage le 25 janvier 2004) et Curiosity (atterrissage le 6 août 2012) fonctionnent encore en ce mois de septembre 2013. Phoenix était une sonde fixe (lander), les trois autres mobiles (rovers). Spirit a parcouru 7730 m avant d'être définitivement immobilisé par un rocher. Opportunity avait parcouru 38 189 m le 16 août 2013, et Curiosity a dépassé la barre des 1000 m le 16 juillet 2013 et avance depuis d'environ 50 m par jour. Ces quatre robots ont pris des milliers et des milliers d'images (par exemple 183 379 déjà prises par Opportunity le 30 août 2013), images disponibles sur leur sites respectifs : Phoenix , Mars Exploration Rovers (Spirit et Opportunity)et Mars Science Laboratory (Curiosity). Sur chacun de ces sites, on a accès à toutes les images brutes (raw images) et à une sélection d'images et d'autres données choisies, traitées et commentées par la NASA (dans la rubrique "Press images" pour MER, et "Images" pour Curiosity. Cette sélection d'images et de données se trouvent aussi sur le site Photojournal (NASA/JPL) en cliquant sur la planète Mars ; il suffit alors de sélectionner la mission et le robot. Parmi les images traitées, la NASA a réalisé des dizaines de mosaïques d'images individuelles, nous offrant ainsi de multiples panoramas de la surface de Mars. Ces panoramas peuvent ne couvrir qu'un champ limité, ou alors couvrir un champ circulaire de 360°. Ces panoramas peuvent exister en noir et blanc (N&B), mais aussi en trois types de panoramas couleur :

https://planet-terre.ens-lyon.fr/ressource/panoramas-martiens-2013.xml - Version du 07/04/21 2/13 1. panoramas N&B colorisés (par la NASA ou par tout un chacun) en colorant artificiellement la photo N&B dans des teintes rouges-orangées (les teintes dominantes de la surface de Mars) avec un logiciel de traitement d'images ; 2. panoramas en « vraies couleurs » obtenus par la NASA en superposant des images prises avec des filtres laissant passer des longueurs d'onde différentes (c'est à peu près ce que verrait un homme se promenant sur Mars), là encore, les teintes rouges-orangées dominent ; 3. panoramas dits en « fausses couleurs », traités par la NASA à partir des images prises à différentes longueurs d'onde, longueurs d'onde assemblées-renforcées-minimisées pour contrebalancer la lumière rougeâtre diffusée par l'atmosphère martienne. Ces images dites « fausses couleurs » correspondraient à peu près ce que verrait un homme se promenant sur une surface martienne éclairé par un éclairage de type terrestre. Sables, poussières et certaines roches restent rouges-orangés, d'autres roches virent vers le gris-bleu.

À côté de ces panoramas tout fait par la NASA, on peut bien sûr en faire soi-même en assemblant des images brutes, ou aller sur des sites spécialisés qui, à côté des panoramas NASA en proposent d'autres, originaux, comme, par exemple, le site Marsrovers Images. Nous vous proposons, ici, une sélection de 59 panoramas, exclusivement en couleurs : vraies couleurs, fausses couleurs et parfois (le plus rarement possible) en N&B colorisé quand la NASA n'a pas produit de panorama couleur dans un secteur particulièrement intéressant et représentatif. Certains de ces panoramas sont pris tels quels parmi ceux proposés par la NASA. Mais souvent, nous les avons "arrangés". En effet les panoramas sont souvent sur 360°, ce qui ne correspond pas à la réalité ressentie par un homme qui n'a pas les yeux d'une libellule. Nous avons alors sélectionné un secteur limité, souvent d'environ 120° ce qui correspond au champ visuel d'un humain normal. Parfois, la zone que nous avons sélectionnée sur un panorama 360° était de part et d'autre des extrémités du panorama fourni par la NASA, nous avons alors "rabouté" ces deux extrémités. Parfois ces panoramas présentaient une certaine "courbure", nous les avons alors "redressés". Souvent, la NASA photographiait le sol, les roches et les collines, mais très peu le ciel, qui ne correspondait qu'à une étroite bande supérieure, souvent en forme d'escalier, nous avons alors rajouté du ciel. Parfois, les panoramas NASA privilégiaient les premiers plans, et coupaient à mi-pente les hauteurs à l'arrière-plan. Nous avons rajouté ces hauteurs d'arrière-plan quand elles existaient sur d'autres photos ou mosaïques prises depuis un lieu voisin. Et enfin, quelques panoramas ont été réalisés par nos soins. Quant aux couleurs, nous les avons souvent "travaillées" en s'inspirant des « vraies couleurs » parfois proposées par la NASA sur des photos voisines, de notre expérience des déserts terrestres… Et quand nous ne pouvions pas faire autrement, nous avons colorisé quelques panorama N&B. Nous vous présentons ces panoramas robot par robot, très souvent dans l'ordre chronologique des prises de vue, parfois dans l'ordre chronologique de la mise en ligne des mosaïques quand la NASA a publié ses mosaïques plusieurs mois après les prises de vue élémentaires. Le choix a plus été basé sur la beauté et la "grandeur" de ces panoramas, plus que sur leur intérêt scientifique qui est malgré tout toujours présent. Nous avons volontairement limité les commentaires au strict minimum. Des précisions peuvent être obtenues en allant à l'adresse source de l'image. La (les) date(s) indiquée(s) correspondent aux dates de prises de vue. Dans l'article principal, la résolution de ces panoramas a été volontairement réduite; Des images à haute résolution sont proposées au téléchargement. Chacun pourra alors en extraire des parties de son choix, changer la répartition des couleurs… Bon voyage à la surface de Mars !

Phoenix, sonde fixe (lander)

Nous ne vous montrons que deux fragments d'un panorama de 360°, forcément unique puisque Phoenix n'était pas mobile, résultats d'une mosaïque de plus de 100 photographies prises différents jours à différentes heures et avec différents filtres. On voit là le paysage caractéristique qui entoure Phoenix, et "classique pour les régions péri- polaires : des sols polygonaux à perte de vue. Pour en savoir plus sur la mission Phoenix, voir Phoenix, atterrissage réussi sur Mars ; premières et rapides nouvelles du sol martien observé, Phoenix photographie, creuse et analyse le sol de Mars depuis 1 mois et Phoenix : de l'eau, des carbonates, des chutes de neige, un beau coucher de Soleil... et le lointain cratère pour Opportunity.

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Source - © 2011 NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona/Texas Source - © 2011 NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona/Texas A&M Univ. A&M Univ. Figure 1. Sols polygonaux des régions péri-polaires de Figure 2. Phoenix et les sols polygonaux martiens péri- Mars. polaires. Haute résolution. Haute résolution.

Spirit, premier rover de la mission Mars Exploration Rover

Nous vous montrons 15 panoramas de Spirit. Pour tout savoir sur Spirit, ses résultats et l'interprétation des images présentées ici, aller sur les sites source de la NASA, ou sur un des nombreux articles de https://planet-terre.ens- lyon.fr/planetterre/ressources/dossiers-thematiques/nouvelles-mars tout ou partie consacrés à ce robot, la date des prises de vue permettant de retrouver facilement le ou les articles correspondant à ces images.

Source - © 2005 NASA/JPL/Cornell Figure 4. Traces des manœuvres effectuées par Spirit Source - © 2005 NASA/JPL/Cornell quelques jours après ses premiers tours de roues (3-5 Figure 3. La plaine caillouteuse aux environs du site mars 2004). d'atterrissage de Spirit (3-5 mars 2004). Certains ont voulu y voir une "blague" d'un pilote Ces roches ont une chimie de basalte. Au fond, les facétieux. Cette portion de panorama, mis en ligne en sur lesquelles montera Spirit dans les 2005 et fait d'images prises en 2004, a été redécouverte mois qui suivent. en 2013 par des internautes ne suivant pas assidûment Haute résolution. l'actualité martienne. Il a fait un buzz et a souvent été attribué à tort à Curiosity. Haute résolution.

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Source - © 2004 NASA/JPL/Cornell Figure 5. Vue générale sur le cratère , d'un diamètre de 200 m (12 mars 2004). Spirit a exploré les bords du cratère Bonneville, mais n'y est pas descendu. Haute résolution.

Source - © 2005 NASA/JPL/Cornell Source - © 2005 NASA/JPL/Cornell Figure 7. En circulant près du sommet des Columbia Figure 6. En montant sur , l'une des Hills (19 juin 2005). Columbia Hills (24 novembre – 2 décembre 2004). Au fond, à plus de 40 km, les bords du vaste cratère Haute résolution. au milieu duquel s'est posé Spirit. Haute résolution.

Source - © 2005 NASA/JPL/Cornell Source - © 2005 NASA/JPL-Caltech/Cornell Figure 8. Au sommet des Columbia Hills, atteint après Figure 9. La Tennessee Valley dans les Columbia Hills une ascension de plus de 100 m de dénivelé (13 avril (23 août 2005). 2005). Au premier plan, une mini-dune. Haute résolution. Haute résolution.

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Source - © 2005 NASA/JPL-Caltech/Cornell Source - © 2005 NASA/JPL/Cornell Figure 11. Vue en direction de , depuis le Figure 10. Affleurements de pyroclastites basaltiques sommet des Columbia Hills (24-26 aoû 2005). dans les Columbia Hills (panorama Whale, 27-30 mai Home Plate est l'affleurement circulaire fait de roches 2005). claires vers lequel va se diriger Spirit. Haute résolution. Haute résolution.

Source - © 2006 NASA/JPL-Caltech/Cornell

Source - © 2005 NASA/JPL/Cornell Figure 13. Champ de dune au pied des Columbia Hills, photographié en se dirigeant vers Home Plate (30 Figure 12. En descendant des Columbia Hills, vers décembre 2005 – 1er janvier 2006). Home Plate (23-28 novembre 2005). Haute résolution. Haute résolution.

Source - © 2006 NASA/JPL-Caltech/USGS/Cornell Univ. Figure 14. Au pied de Home Plate (9-12 février 2006). Source - © 2008 NASA/JPL-Caltech/Cornell Univ. C'est un affleurement de cendres volcaniques et de dépôts phréatomagmatiques que Spirit va étudier à fond Figure 15. En roulant sur les strates sommitales de pendant des mois et au pied duquel il va "mourir" trois Home Plate (6-9 novembre 2007). ans plus tard. Haute résolution. Haute résolution.

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Source - © 2009 NASA/JPL-Caltech/Cornell Univ. Figure 17. Au pied de Home Plate, près du rocher Troy (14 mai - 20 juin 2009). Source - © 2008 NASA/JPL-Caltech/Cornell Univ. Cette mosaïque (panorama "Calypso" en « fausses Figure 16. Au sommet de Home Plate (19 février 2006). couleurs ») a été faite avec des images prises là où Spirit Haute résolution. s'est coincé en mai 2009 et où il est "mort" en mars 2010. Haute résolution.

Opportunity, deuxième rover de la mission Mars Exploration Rover

Nous vous montrons 21 panoramas d'Opportunity. Pour en savoir plus sur Opportunity, ses résultats et l'interprétation des images présentées ici, aller sur les sites source de la NASA, ou sur l'un des nombreux articles du dossier Exploration de Mars par sondes et robots consacrés, du moins en partie, à ce robot, la date des prises de vue permettant de retrouver les articles correspondant à ces images.

Source - © 2004 NASA/JPL/Cornell Figure 18. Le cratère , de 130 m de diamètre (14 septembre 2004). Opportunity va rentrer, puis ressortir de ce cratère après plusieurs mois de travail. La falaise nommée Burns Cliff des deux images suivantes correspond aux bords gauches du cratère. Haute résolution.

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Source - © 2004 NASA/JPL/Cornell Source - © 2004 NASA/JPL/Cornell Figure 19. L'Est de Burns Cliff, paroi du cratère Figure 20. L'Ouest des « Falaises brûlées » (Burns Cliff), Endurance (13 au 20 novembre 2004). paroi du cratère Endurance (13 au 20 novembre 2004). Haute résolution. Haute résolution.

Source - © 2005 NASA/JPL-Caltech/Cornell Figure 21. Le panorama du secteur nommé Olympia, quelque part entre les cratères Endurance et (décembre 2005).

Un peu de sable et des mini-dunes posées sur les Source - © 2005 NASA/JPL/Cornell sédiments "craquelés" omniprésents dans Méridiani Figure 22. Champ de dunes entre les cratères Planum. Endurance et Victoria (mai 2005). Haute résolution. Haute résolution.

Source - © 2006 NASA/JPL-Caltech/USGS/Cornell Univ. Source - © 2006 NASA/JPL-Caltech/Cornell/UNM Figure 23. Le panorama nommé Payson, entre les Figure 24. Le petit cratère (diamètre 35 m) entre cratères Endurance et Victoria (26 février 2006). Endurance et Victoria (6-9 août 2006). Haute résolution. Haute résolution.

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Source - © 2007 NASA/JPL-Caltech/Cornell Figure 25. Au bord du cratère Victoria, d'un diamètre Source - © 2006 NASA/JPL/Cornell d'environ 800 m pour une profondeur de 70 m (octobre- Figure 26. Le sur le bord du cratère Victoria novembre 2006). (28 septembre 2006). Haute résolution. Haute résolution.

Source - © 2006 NASA/JPL-Caltech/Cornell Source - © 2007 NASA/JPL/Cornell Figure 27. Le Cape St. Mary sur le bord du cratère Victoria (octobre 2006). Figure 28. Le Cape St. Vincent au bord du cratère Victoria (6 mai 2007). Haute résolution. Haute résolution.

Source - © 2009 NASA/JPL/Cornell Univ. Figure 29. Dans la plaine entre les cratères Victoria et Source - © 2010 NASA/JPL-Caltech Endeavour (21-24 novembre 2008). Figure 30. Réseau de dunes parallèles dans la plaine Des dunes sur les sédiments de Méridiani Planum. entre les cratères Victoria et Endeavour (24-30 août 2010). Panorama nommé Santorini. Coloration « artisanale ». Haute résolution. Haute résolution.

Source - © 2010 NASA/JPL-Caltech/Cornell Univ. Source - © 2011 NASA/JPL-Caltech/Cornell/ASU Figure 31. Le cratère Intrepid (20 m de diamètre) dans la Figure 32. Le cratère (90 m de diamètre) plaine entre les cratères Victoria et Endeavour (11 dans la plaine entre les cratères Victoria et Endeavour novembre 2010). (18-19 décembre 2010). Haute résolution. Haute résolution.

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Source - © 2011 NASA/JPL-Caltech/Cornell/ASU Figure 33. Le petit cratère Odyssey sur le rebord du Source - © 2012 NASA/JPL-Caltech/Cornell/Arizona State Univ. grand cratère Endeavour (9 août 2011). Figure 34. Le rebord Ouest du cratère Endeavour vu du Les montagnes du fond correspondent à l'autre bord du secteur nommé (décembre 2011 –mai 2012). cratère Endeavour, 20 km plus à l'Est. Au premier plan, le , un peu plus loin, Coloration « artisanale ». . Haute résolution. Haute résolution.

Source - © 2012 NASA/JPL-Caltech Source - © 2013 NASA/JPL-Caltech/Cornell/Arizona State Univ. Figure 35. L'affleurement nommé Whitewater Lake sur le flanc Est de Cape York, sur le rebord d'Endeavour (13 Figure 36. sur le versant Est de Cape York septembre 2012). (19 novembre – 3 décembre 2012). Coloration « artisanale ». Haute résolution. Haute résolution.

Source - © 2013 NASA/JPL-Caltech/Cornell Univ./Arizona State Univ. Source - © 2013 NASA/JPL Figure 37. Nobbys Head entre Cape York et Solander Figure 38. En arrivant au pied de Solander Point sur le Point, sur le bord de l'immense cratère Endeavour (11 juin rebord Ouest du cratère Endeavour (23 juillet 2013). 2013). Mosaïque et coloration « artisanales ». Peut-être l'image où l'on appréhende le mieux Haute résolution. qu'Endeavour est un cratère de très grandes dimensions. Coloration « artisanale ». Haute résolution.

Curiosity, mission Mars Science Laboratory

Nous vous montrons 21 panoramas pris par Curiosity. Pour tout savoir sur Curiosity et ses résultats, aller sur les sites sources NASA de chaque image, ou sur l'un des nombreux articles du dossier Exploration de Mars par sondes et robots consacrés, du moins en partie, à ce robot, la date des prises de vue permettant de retrouver les articles correspondant à ces images. La mission n'étant qu'à peine commencée en août 2013, on peut espérer que de nombreux nouveaux panoramas suivront. https://planet-terre.ens-lyon.fr/ressource/panoramas-martiens-2013.xml - Version du 07/04/21 10/13

Source - © 2012 NASA/JPL-Caltech/MSSS Figure 39. Site d'atterrissage avec la bordure Nord du cratère à 20 km au Nord de Curiosity (9 août 2012). Haute résolution.

Source - © 2012 NASA/JPL-Caltech/MSSS Figure 40. Le Mont Sharp vu depuis le site d'atterrissage de Curiosity (8 au 18 août 2012). Le sommet, situé à 20 km de Curiosity, domine la plaine de 5000 m. La bande noire correspond à un cordon de dunes constituées de sable sombre. Haute résolution.

Source - © 2012 NASA/JPL-Caltech/MSSS Source - © 2012 NASA/JPL-Caltech/MSSS Figure 42. Depuis le site nommé , vue prise en Figure 41. Depuis le site nommé Rocknest, vue prise en direction du Nord (octobre-novembre 2012). direction de l'Est (octobre-novembre 2012). Au fond, le bord du cratère Gale. Au fond à droite, le début du flanc Nord du Mont Sharp. Haute résolution. Haute résolution.

Source - © 2012 NASA/JPL-Caltech / NASA/JPL-Caltech/MSSS Figure 44. L'affleurement remarquablement stratifié Source - © 2012 NASA/JPL-Caltech/MSSS nommé Shaler (7 décembre et 18 août 2012). Figure 43. Autoportrait de Curiosity sur le site nommé Au fond, le Mont Sharp. Rocknest (31 octobre – 1er novembre 2012). Mosaïque et coloration « artisanales ». Au fond, le Mont Sharp. Haute résolution. Haute résolution.

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Source - © 2012 NASA/JPL-Caltech/MSSS / NASA/JPL- Caltech/MSSS

Source - © 2012 NASA/JPL-Caltech/MSSS Figure 46. Vue prise vers le Sud depuis le site nommé Point Lake (22 novembre et 18 août 2012). Figure 45. Vue prise vers le Nord depuis le site nommé Point Lake (22 novembre 2012). Au premier plan, ces curieuses dalles craquelées que l'on trouve abondamment dans le secteur de Yellowknife Au premier plan, ces curieuses dalles craquelées que Bay. Au fond, le Mont Sharp. Entre les deux, ce cordon de l'on trouve abondamment dans le secteur de Yellowknife dunes de sable sombre qui va obliger Curiosity à un Bay. grand détour pour gagner la base du Mont Sharp, son Haute résolution. objectif principal. Mosaïque « artisanale ». Haute résolution.

Source - © 2013 NASA/JPL-Caltech/MSSS Figure 47. Deuxième mosaïque du Mont Sharp, réalisée 1 mois et demi après la première, avec une précision beaucoup plus grande (20 septembre 2012). Les quatre figures suivantes correspondent à quatre zooms détaillant, entre autres, les strates basales du Mont Sharp, strates qui représentent le but principal de la mission MSL – Curiosity. Haute résolution.

Source - © 2013 NASA/JPL-Caltech/MSSS Figure 48. Détail de la mosaïque du Mont Sharp. Source - © 2013 NASA/JPL-Caltech/MSSS Haute résolution. Figure 49. Détail de la mosaïque du Mont Sharp. Haute résolution.

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Source - © 2013 NASA/JPL-Caltech/MSSS Figure 50. Détail de la mosaïque du Mont Sharp. Source - © 2013 NASA/JPL-Caltech/MSSS Haute résolution. Figure 51. Détail de la mosaïque du Mont Sharp. Haute résolution.

Source - © 2013 NASA/JPL-Caltech/MSSS Figure 53. Vue depuis Yellowknife Bay, en direction du Source - © 2013 NASA/JPL-Caltech/MSSS Nord-Est, centrée sur une colline dominant cette « baie » Figure 52. Vue générale du secteur de Yellowknife Bay, (28 décembre 2012). la dépression au centre de l'image (octobre – novembre Mosaïque artisanale réalisée à partir de 4 images du sol 2012). 141. Haute résolution. Haute résolution.

Source - © 2013 NASA/JPL-Caltech Figure 54. Vue générale sur Yellowknife Bay, depuis le site John Klein, lieu du premier forage ( 23 – 26 janvier 2013). Source - © 2013 NASA/JPL-Caltech/MSSS Coloration « artisanale ». Figure 55. Autoportrait de Curiosity sur le site John Haute résolution. Klein (3 février et 10 mai 2013). Les deux petits "points verts" au centre gauche inférieur de l'image correspondent aux deux premiers forages. Haute résolution.

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Source - © 2013 NASA/JPL-Caltech/MSSS Source - © 2013 NASA/JPL-Caltech/MSSS Figure 56. Vue générale de l'affleurement nommé Point Figure 57. Les Twin Cairns (« cairns jumeaux ») sur la Lake (20 février 2013). route du Mont Sharp, dont on voit le Nord de la base (23 Mosaïque « artisanale » de 4 images prises par les juillet 2013). caméras du mât (Mastcam), le sol 193. Mosaïque « artisanale » de 3 images du sol 342. Haute résolution. Haute résolution.

Source - © 2013 NASA/JPL-Caltech/MSSS Figure 59. Le plancher du cratère Gale, au premier plan, et ses montagnes bordières en arrière-plan, montagnes Source - © 2013 NASA/JPL-Caltech/MSSS « noyées » dans la brume martienne ( 5 septembre 2013). Figure 58. La base Ouest du Mont Sharp (26 août 2013). La brume est essentiellement composée de fines poussières (comme dans les déserts terrestres), et non Mosaïque « artisanale » d'images du sol 375. pas de micro-gouttelettes d'eau comme c'est souvent le Haute résolution. cas sous nos climats tempérés. Mosaïque « artisanale » d'images du sol 385. Haute résolution.

Source - © 2013 NASA/JPL-Caltech/MSSS

Source - © 2013 NASA/JPL-Caltech/MSSS Figure 61. Détail sur le cordon de dune de sable noir et sur la base Nord du Mont Sharp (7 septembre 2013). Figure 60. Vue sur le cordon de dune de sable noir à la base Nord du Mont Sharp (4 septembre 2013). Ce cordon dunaire oblige le robot à faire un détour de 8 km pour atteindre son but, la base du Mont Sharp. Ce cordon dunaire oblige le robot à faire un détour de Zoom la partie "centre droit" de l'image précédente, pris 3 8 km pour atteindre son but, la base du Mont Sharp. sols plus tard, alors que Curiosity a progressé d'environ Mosaïque « artisanale » d'images du sol 384. 150 m vers le Sud-Ouest. Haute résolution. Mosaïque « artisanale » d'images du sol 387. Haute résolution.

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