La Nasa dévoile les 7 instruments de son rover martien prévu pour 2020, dont un français

La Nasa a présenté le 30 juillet le programme de son prochain rover martien, dont le lancement est prévu pour 2020. Il sera basé sur la structure de Curiosity, mais embarquera sept nouveaux instruments sélectionnés parmi 58 candidats internationaux. On trouve dans la liste des instruments retenus la SuperCam franco-américaine, fournie par le CNES, mais aussi un projet de conversion de CO2 en oxygène, développé par le MIT.

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La Nasa dévoile les 7 instruments de son rover martien prévu pour 2020, dont un français

La Nasa a dévoilé jeudi 30 juillet la liste des sept instruments qu'emportera sur Mars son prochain rover, dont le lancement est prévu pour juillet 2020. Il utilisera le même chassis et le même système d'atterrissage que Curiosity, le rover lancé en 2012, afin de réduire à la fois les coûts de développement et les risques associés à l'introduction d'une nouvelle technologie. Mais il emportera un équipement plus élaboré ainsi que de nouveaux instruments pour effectuer des analyses géologiques, déterminer l'habitabilité potentielle de l'environnement et chercher des traces de vie martienne, présente ou passée. Autre innovation décisive : le rover stockera des échantillons de roche et de sol en vue d'un retour potentiel sur Terre lors d'une future mission.

Cette mission, qui fait suite à celle de Curiosity (déterminer si Mars a au cours de son histoire présenté les conditions environnementales nécessaires à la vie microbienne), jouera un rôle déterminant dans l'amélioration de nos connaissances sur la planète rouge, et notamment sur la possibilité pour de futurs explorateurs humains d'utiliser les ressources naturellement présentes sur place. Elle évaluera les dangers posés par la poussière et le climat martiens, la possibilité de produire de l'oxygène (pour le respirer et comme oxydant potentiel au carburant des fusées) depuis l'atmosphère de Mars, et testera les technologies dont les astronautes auront besoin. La possibilité d'utiliser les ressources naturelles locales pour une expédition réduirait drastiquement le poids de provisions à emporter depuis la Terre et constituerait une condition de faisabilité pour une mission habitée.

Les instruments ont été choisi parmi une liste de 58 propositions émanant d'équipes internationales. Leur développement représentera un coût total approximatif de 130 millions de dollars.

Les instruments choisis pour aller sur Mars

Mars 2020 Rover

- MOXIE (Mars Oxygen ISRU Experiment), une technologie qui produira de l'oxygène à partir du dioxyde de carbone présent dans l'atmosphère martienne (voir encadré). Cette expérience étudiera la faisabilité pour de futures missions habitées de créer suffisamment d'oxygène sur place pour respirer ainsi que pour servir d'oxydant au carburant des fusées. Michael Hecht, du MIT (Cambridge, Massachusetts), est en charge du projet.

- SuperCam, un instrument de planétologie placé sur le mât du rover afin d'analyser à distance la composition chimique des roches et des régolithes de Mars, notamment pour y détecter la présence de matière organique. Il fournira additionnellement des images et aidera aux analyses minéralogiques. SuperCam est une évolution de ChemCam, l'instrument qui équipe Curiosity , et est le fruit d'une étroite collaboration scientifique entre l'équipe du Dr. Roger Wiens du Los Alamos National Laboratory (Etats-Unis) et celle du Dr. Sylvestre Maurice de l'Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (CNES/IRAP, Toulouse).

- Mastcam-Z, un système optique avancé capable de produire des images panoramiques et stéréoscopiques et de zoomer. Il servira entre autres à l'étude minéralogique de la surface martienne et aidera aux opérations du rover. Le projet est géré par James Bell, de l'Université d'Etat de l'Arizona à Tempe.

- PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry), un spectromètre de fluorescence X qui contiendra aussi un système d'imagerie haute résolution pour déterminer avec précision la composition élémentaire des matériaux de la surface martienne. Il permettra une meilleure détection et analyse des éléments chimiques présents sur Mars. Le projet est pris en charge par Abigail Allwood, du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la Nasa (Pasadena, Californie).

- SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics and Chemicals), un spectromètre qui fournira des images haute résolution pour voir à petite échelle et utilisera un laser ultraviolet pour identifier les phases minérales et détecter la présence de matière organique. Il s'agira du premier spectromètre ultraviolet Raman à aller sur Mars et complètera d'autres instruments, comme SuperCam. Le principal contributeur est Luther Beegle, du JPL de la Nasa.

- MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer), un ensemble de capteurs qui mesureront la température, la vitesse et la direction du vent, la pression atmosphérique, l'humidité, et la taille et la forme des grains de poussière. Le contributeur principal est José Antonio Rodriguez-Manfredi, du Centre d'Astrobiologie de l'Institut National des Techniques Aérospatiales en Espagne.

- RIMFAX (Radar Imager for Mars' Subsurface Experiment), un radar à pénétration de sol qui fournira des images de la structure géologique du sous-sol martienne avec une résolution de l'ordre du centimètre. Le contributeur principal est Svein-Erik Hamran, du Norwegian Defence Research Establishment, en Norvège.

Le rover 2020 fait partie du programme d'exploration martienne de la Nasa au même titre que les rovers Spirit, Opportunity et Curiosity, ainsi que les vaisseaux orbiteurs Odyssey, MRO et Maven. Il sera précédé par la mission InSight, dont le lancement est prévu en 2016 et qui étudiera l'intérieur de Mars, ainsi que par les missions ExoMars de l'Agence spatiale européenne (Esa), prévues pour 2016 et 2018. Le Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la Nasa sera en charge de la gestion du projet.

MOXIE réinvente la photosynthèse

La star parmi ces instruments est indubitablement MOXIE, qui représente l'espoir d'une future exploration humaine de Mars. Son concepteur le décrit comme étant une "pile à combustible inversée". Une pile à combustible normale produit de l'électricité grâce à l'oxydation (souvent par de l'oxygène) d'un combustible réducteur sur une électrode. MOXIE fera l'inverse. Il utilisera de l'électricité (fournie par un dispositif séparé) pour produire de l'oxygène et du monoxyde de carbone à partir du dioxyde de carbone provenant de l'air martien, grâce à un processus appelé électrolyse à oxyde solide.

Un procédé d'autant plus intéressant quand on sait que l'oxygène représente près de 75 % du total des ressources à envoyer sur Mars pour y faire fonctionner un moteur. A long terme, pour pouvoir faire vivre du personnel sur Mars - et l'en faire revenir - la Nasa envisage de lancer d'abord un petit réacteur nucléaire avec une version à plus grande échelle de MOXIE, puis d'attendre quelques années que les réservoirs d'oxygène se remplissent. Lorsque l'équipage arriverait, il aurait déjà une source d'énergie, de quoi respirer, et assez d'oxydant pour pouvoir repartir.

 

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