Curiosity : un bout de France sur Mars : N°27, août 2012

Curiosity : un bout de France sur Mars

CNES - JPEG Des technologies françaises de pointe jouent un rôle primordial dans la mission. Après plus de huit mois de voyage, le robot Curiosity a touché le sol martien comme prévu, le lundi 6 août 2012 pour une mission qui durera deux ans. La France participe largement à l’aventure à travers les instruments de la sonde - ChemCam (Chemistry and Camera) et le chromatographe SAM (Sample analysis at Mars) - et le centre d’opération FIMOC (French Instrument Mars Operation Centre), installé au Centre spatial de Toulouse. Pour la première fois des instruments posés sur Mars seront directement contrôlés depuis la France.

Jamais la participation française à une mission martienne internationale n’avait été aussi importante que dans le cas de Mars Science Laboratory (MSL). Il s’agit d’une véritable chance et d’une reconnaissance du savoir-faire des laboratoires spatiaux : Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut physique du globe de Paris (IPGP), Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP) de Toulouse, Laboratoire atmosphères, milieux, observations spatiales (Latmos) de Guyancourt et Lisa. Le Centre national d’études spatiales (CNES) les a accompagnés tout au long du développement de la mission. Pour le président du Centre national d’études spatiales (CNES), Yves d’Escatha, ‘ l’objectif de MSL n’est pas de trouver des preuves de l’existence de vie sur Mars, mais bien de comprendre dans quelle mesure les conditions et les ingrédients nécessaires à la vie de microbes étaient réunis’.

Lorsqu’en 2004 est lancé l’appel d’offres pour la charge utile de MSL, ce sont des laboratoires américains qui prennent l’initiative de solliciter certains de leurs homologues français afin de monter avec eux deux expériences, ChemCam et SAM.Une marque de confiance qui ne doit rien au hasard, comme le rappelle Francis Rocard, responsable du programme d’exploration du système solaire au CNES : ‘ Thales disposait d’une technologie de laser infrarouge particulièrement adaptée aux besoins de ChemCam ’. Composée d’un laser, d’un télescope et d’une caméra, ChemCam peut effectuer une première analyse des roches et des sols jusqu’à environ 9 mètres autour de Curiosity. Celles-ci sont décisives pour choisir la roche qui fera l’objet d’un prélèvement d’échantillons qui sera analysé en détail, notamment, par le chromatographe SAM. Cet appareil bénéficie d’une technique qui permet de séparer les différents constituants d’un mélange complexe.

De leur côté, les laboratoires Lisa et Latmos, ‘ bénéficiaient d’un savoir-faire reconnu sur les chromatographes en phase gazeuse, puisque tous les chromatographes actuellement en service sur des missions planétaires sortent de ces laboratoires français ’.Restait bien sûr à passer le barrage des impitoyables sélections, alors que plus de 40 expériences candidates se présentaient et que seules 11 seraient retenues.

Photos de mars prises depuis la sonde Curiosity

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Crédits image : NASA/JPL-Caltech/MSSS

ChemCam et SAM, fers de lance de MSLUne compétition très disputée au terme de laquelle ChemCam et SAM ont tiré leur épingle du jeu, avec naturellement à la clé une coresponsabilité française sur ces deux instruments. ‘C’est vraiment une chance et une opportunité’ », se réjouit Francis Rocard’. ‘ Dans la communauté des chercheurs martiens, le mot d’ordre est passé en quelques années de “suivez l’eau” à “suivez le carbone”, plus précisément les molécules organiques, à supposer qu’il y en ait. Or SAM est exactement l’expérience qu’il faut pour détecter de la matière organique sur Mars’. Outre sa capacité à faire de l’analyse thermique différentielle sur les échantillons, SAM permettra de surmonter ce qui fut peut-être la pierre d’achoppement des missions Viking dans les années 1970. ‘SAM dispose de deux modes pour extraire les composés volatils dans l’échantillon. Un système classique par pyrolyse, mais aussi un autre procédé, sans chauffage. Et c’est fondamental, car l’oxydation du sol et des molécules s’y trouvant pourrait n’avoir lieu qu’à haute température, écueil que SAM sera en mesure d’éviter’, insiste Francis Rocard.

De son côté, ChemCam produira non seulement ses résultats propres, mais aidera aussi les équipes des autres instruments à se concentrer sur les cibles les plus intéressantes. Cette aide sera particulièrement déterminante dans le cas de SAM, qui devra utiliser à bon escient ses 74 cellules d’analyse à usage unique sur des échantillons particulièrement intéressants d’un point de vue minéralogique, tout en maximisant la diversité des analyses.

Photos de mars prises depuis la sonde Curiosity

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Crédits image : NASA/JPL-Caltech/MSSS

Un investissement d’avenirAssurant la maîtrise d’ouvrage pour l’ensemble de la contribution française à MSL, le CNES a fourni les moyens financiers et humains aux laboratoires associés. Il a également financé l’accompagnement scientifique des chercheurs français qui, bien que ne fournissant pas de matériel, sont associés aux équipes instrumentales ou retenus pour participer à des travaux scientifiques sur les données de la mission.

Pour ce qui est de la phase opérationnelle de la mission, le Centre spatial toulousain a obtenu la responsabilité du Centre d’opération des instruments français, le FIMOC. Ce dernier, dirigé par le français Eric Lorigny, gérera les opérations de ChemCam et une partie de celles de SAM en alternance avec les laboratoires américains. Les ingénieurs enverront chaque jour à la sonde l’emploi du temps de ChemCam pour les vingt quatre heures suivantes. Le temps de parcours des ondes radios entre la Terre et Mars peut prendre jusqu’à 20 minutes. ‘Nous nous retrouvons véritablement au cœur de la mission’, se réjouit Francis Rocard. ‘Pour le CNES, il s’agit certes d’un investissement important, mais en contrepartie nous allons apprendre énormément de cette première expérience opérationnelle à bord d’une sonde martienne ’.

L’étroite coopération du Cnes avec les américains se poursuivra en 2013 avec, entre autres, la mission Insight. Celle-ci a pour but d’installer un sismomètre sur Mars afin d’étudier la structure interne de la planète.

Source : CnesMag, Juillet 2012

http://www.cnes.fr/web/CNES-fr/894-cnesmag.php

Dernière modification : 30/08/2012

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