SuperCam, un concentré technologique

Hérité de la ChemCam, installée à bord du rover Curiosity, la SuperCam tentera d’approfondir les recherches menées par les sondes précédentes.

Les ingénieurs du Jet Propulsion Laboratory ont fixé la caméra sur le rover Mars 2020, le 25 juin dernier.

Cette prouesse technologique est essentiellement due aux ingénieurs du laboratoire de Los Alamos située dans l’État du Nouveau Mexique qui ont été à l’initiative du projet. En France, l’IRAP (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie) et le CNES (Centre National d’Études Spatiales), ont eu la responsabilité de réaliser ce bijou technologique comprenant deux lasers :

  • un rouge identique à Chemcam. SuperCam pourra alors mesurer la composition chimique des roches en tirant dessus (laser LIBS) et en fera une image en couleur.
  • un vert qui permettra d’étudier les minéraux et la matière organique par spectroscopie Raman et infrarouge.

Ces différents instruments ont une portée respective de 7 m pour le LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) et de 12 m pour le Raman.

L’instrument SuperCam est divisé en trois modules. Mast-Unit, réalisé par la France, à Toulouse, est intégré sur le mât du rover. Cette position permet d’offrir un panorama sur 360° et 90° d’élévation. Cet ensemble est composé d’un télescope de 11 mm de diamètre, d’une caméra, d’un laser, d’un spectromètre infrarouge et d’un microphone pour écouter l’onde de choc produite par le laser.

Le Body Unit est fourni par les États-Unis. Il sera composé de trois spectromètres, l’un d’entre eux, observant dans la bande spectrale de 536 à 800 nm permettra de recevoir les signaux Raman.

Les cibles de calibration ont été réalisées par l’université de Valladolid en Espagne.

Les apports de SuperCam sont nombreux. Cet instrument pourra étudier la minéralogie grâce au Raman, d’analyser plus en détail la composition des roches martiennes par l’infrarouge et d’écouter le son émis par le laser pour en déduire la dureté de la roche visée.

SuperCam aura d’autant plus l’opportunité d’exploiter l’ensemble de ses potentialités dans le site qui a été confié à la mission. « On a choisi Jerezo car il s’agit d’un cratère ancien, où de l’eau aurait coulé et stagné il y a 3,5 milliards d’années. Elle a transformé la roche, et a créé des phases altérées très intéressantes pour la recherche de molécules organiques et étudier d’éventuelles formes de vie passée » note Sylvestre Maurice, chercheur principal adjoint de SuperCam à l’IRAP de Toulouse,  avant d’ajouter «Aujourd’hui, la caméra, installée en juin dernier sur le rover, participe actuellement à des tests pour préparer les missions martiennes. »

Sitographie

Observatoire de Paris. En ligne. http://www.lesia.obspm.fr/-SuperCam-.html

[consulté le 15/11/2019]

IRAP. En ligne. irap.omp.eu/actualites/actu-supercam4[consulté le 14/11/2019]

Entretien avec Sylvestre Maurice, chercheur principal adjoint de SuperCam à l’IRAP de Toulouse

(article rédigé par P. Isambert)

Mars Sample Return

Le Rover Mars 2020 réalisera une grande première sur la planète rouge. Le décollage est prévu pour l’été 2020, après un voyage de près de 500 millions de kilomètres effectué en six mois, le rover devrait se poser sur le sol martien en février 2021.

Le site de Jerezo crater (Arabia Terra) devrait offrir de nombreuses données notamment sur le plan géologique. La NASA et l’ESA préparent conjointement la mission Mars Sample Return.

Cette opération permettra au rover de récolter des échantillons et d’évaluer la toxicité de la roche martienne. Elle serait un irritant, un oxydant, mais aussi un poison chimique.

En revanche, les ingénieurs seront confrontés à de nombreuses difficultés. Les planètes ne tournent pas à la même vitesse autour du Soleil, cela réduit considérablement les fenêtres de tir (environ une tous les 24 à 26 mois). Par ailleurs, les manœuvres et les transmissions seront entièrement effectuées par les robots situés au plus près à plus de 75 millions de kilomètres de nous. Sans oublier que lorsque Mars sera positionnée derrière notre Soleil il sera impossible de communiquer avec les rovers et ce, pendant plusieurs mois.

La mission se décline en plusieurs phases :

  • un premier rover (Mars 2020) sera envoyé pour fouler le sol martien et prélever des échantillons.
  • Un second récupèrera les tubes, contenant de la poussière martienne, déposés à même le sol et les amènera jusqu’au lander.
  •  Ce dernier robot propulsera en orbite les échantillons martiens au sein d’un container.
  • Un satellite récupèrera ces échantillons avant de prendre la destination de la planète Terre.

De nouvelles technologies seront nécessaires pour accomplir cette mission : le système d’atterrissage, le véhicule de remontée, la rencontre en orbite de Mars, le retour de la sonde sur Terre et la protection des échantillons.

Cette opération nécessite une très grande collaboration entre la NASA, l’ESA et les autres agences dans l’objectif de construire ensemble de nouvelles connaissances liées à l’aventure spatiales. Mars Sample Return est une étape majeure concernant cette aventure, autant sur le plan technologique que géologique. Ces données serviront à étudier par la suite le degré d’habitabilité de la planète rouge.

Sources :

ESA. En ligne sur  https://exploration.esa.int/web/mars/-/44995-mars-sample-return

[consulté le 24/10/2019]

.NASA. En ligne sur https://mars.nasa.gov/mars-exploration/missions/esa-exomars-2020-rover/

[consulté le 24/10/2019]

.Futura-Sciences. En ligne sur https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/astronautique-mars-nasa-esa-preparent-mission-retour-echantillons-terre-16421/

[consulté le 24/10/2019]

doc. ESA

Le bras d’InSight en appui pour la sonde HP3

L’atterrisseur InSight de la NASA a pour objectif d’étudier la composition interne de la planète rouge. À la fin septembre, InSight a déployé son bras robotique pour venir en aide à la sonde thermique à martelage automatique.

Depuis son atterrissage le 26 novembre 2018, InSight connaît quelques soucis au niveau de la perforation du sol martien avec le module HP3, fourni par le centre aérospatial allemand (DLR).

crédit InSight CNES

La sonde thermique allemande a pour objectif d’envoyer « la taupe » ou « la mole » à une profondeur de 5 mètres sous la surface martienne et étudier les flux de chaleurs à l’intérieur de la planète rouge. Malheureusement, les activités de forage n’ont permis d’atteindre que 35 cm de profondeur depuis le 28 février 2019. Une pierre ou une plaque rigide pourrait entraver l’avancée de la sonde. De même qu’un manque de friction du module HP3 pourrait être à l’origine de ce dysfonctionnement.

C’est pourquoi, les ingénieurs ont opté pour le déploiement du bras robotique d’InSight. « Cela pourrait augmenter suffisamment le frottement pour que la sonde continue d’avancer. » a déclarée Sue Smrekar, investigatrice générale adjointe d’InSight, du laboratoire Jet Propulsion de la NASA.

La manœuvre est en préparation et doit être testée sur plusieurs semaines. Reste à savoir si les frottements offerts par le bras articulé seront suffisants pour permettre à la sonde d’effectuer ses analyses dans le sol martien.

crédit : Insight/NASA

Auteur : Pascal Isambert

Sources :

ESA. En ligne sur : https://insight.cnes.fr/fr/insight-operations-de-sauvetage-de-la-sonde-hp3-en-cours-sur-mars

[consulté le 08/10/2019]

Spaceref. En ligne sur : http://spaceref.com/mars/nasas-push-to-save-the-mars-insight-landers-heat-probe.html

[consulté le 08/10/2019]