Pourquoi Mars présente-t-elle des fenêtres de tir ou d'observation ?

La première raison est la dimension de l'orbite martienne qui fait qu'à cette distance du Soleil la planète tourne en 687 jours ( 2 années environ ) alors que la Terre ne met qu'une année pour accomplir une révolution autour du Soleil.

Mars reste inobservable pendant de longs mois.

Imaginons la Terre en position T₁ et Mars en position M₁: on dit que les 2 planètes sont en opposition. C'est dans cette situation que leur distance est la plus petite. Une année plus tard, la Terre est en position T₂, confondue avec T₁, mais Mars n'a fait qu'un demi-tour et se trouve en position M₂, de l'autre côté du Soleil et donc assez éloignée de la Terre. On la voit petite et noyée dans la lumière solaire. Pour que les 2 planètes se retrouvent en opposition, il faut attendre 2 années et 2 mois (780 jours)

 2 oppositions successives Terre-Mars sont séparées de 2 années et 2 mois. La Terre aura fait un  peu plus de 2 tours. 

La deuxième raison est l'excentricité notable de l'orbite martienne. La distance de Mars au Soleil varie, au cours de l'année martienne, entre 206 et 249 millions de kilomètres alors que notre planète se meut sur une ellipse quasi-circulaire entre 148 millions de km ( périhélie le 2 janvier pendant l'hiver boréal) et 152 millions de km ( aphélie le 2 juillet pendant l'hiver austral). Par conséquent toutes les oppositions de sont pas aussi favorables pour l'observation.

L'opposition M₁-T₁ est dite périhélique (29 août). L'opposition M₃-T₃ est dite aphélique.

Lors d'une opposition, la distance, et par conséquent la grosseur de Mars varient du simple au double. Si l'opposition se passe le 29 août, la distance est minimale et vaut 56 millions de km. On voit alors le diamètre de Mars sous un angle de 25 " c'est à dire comme un ballon de foot à 1 850 mètres. L'opposition de 1956 qui a eu lieu le 10 septembre a été très favorable. Elle a été la plus belle du XX^ème siècle. Celle de juin 2001 était assez favorable. Mars avait un diamètre apparent de plus de 20". L'opposition suivante, en août 2003, a été  encore meilleure ( 28 août ). Lors des oppositions périhéliques, c'est l'hémisphère sud qui est incliné vers le Soleil et vers la Terre, c'est donc la calotte polaire australe que l'on verra le mieux. Les oppositions périhéliques se répètent tous les 15 ans environ: 1956, 1971, 1986 et 88, 2001 et 2003 sont des moments très favorables pour observer Mars mais aussi pour y envoyer une sonde. Espérons que l'opposition de 2018 verra un homme poser le pied sur la Planète Rouge. Notons toutefois que le voyage aller dure de 6 mois à 10 mois suivant les époques de lancement alors que pour la Lune, 3 jours suffisent et que dans ce dernier cas un retour est possible rapidement à tout moment.

L'opposition du 13 juin 2001 était assez  favorable.

En 2001, la distance Terre-Mars était minimale le 21 juin et valait 67 millions de km. Le diamètre de Mars était vu sous un angle de 21", comme un ballon de foot à 2,2 km. Cela faisait plus de10 ans que la planète Mars n'avait pas été aussi proche de la Terre. Avec un tel diamètre apparent, des petits instruments d'amateurs montrent des détails comme les calottes polaires ainsi que des formations à la surface de la Planète Rouge. On peut même s'amuser à estimer sa période de rotation (24 h 37 min) en notant le déplacement des taches.

Mars de magnitude -2, était très brillante et rouge, plus brillante que l'étoile Antarès (alpha Scorpion). Elle se situait entre la constellation du Scorpion et celle du Sagittaire.

Note:    1° est divisé en 60 minutes d'arc (1° = 60') et chaque minute d'arc est divisée en 60 secondes d'arc (1' = 60") si bien que 1° = 3 600". Le Soleil ou la Lune ont un diamètre apparent de 0,5° soit 30', soit 1 800", comme un ballon de foot à 25,7 mètres. Avec un instrument qui grossit 90 fois, on voit Mars comme on voit la Lune à l'oeil nu.

 un site très complet et très bien fait sur la Planète Rouge