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Utilisateur:SuperCam France/Brouillon

Instrumentation rover Mars2020

La SuperCam est un ensemble de quatre instruments (LIBS, Spectroscopie Raman, Camera Couleur HD, VIZIR), plus un microphone[1]. Successrice de la ChemCam, elle est dirigée par une équipe franco-américaine dont les co-responsables sont Roger Wiens (Los Alamos National Laboratory) et Sylvestre Maurice (IRAP, Université Paul Sabatier)[2]. Elle est prévue pour se placer sur la tête du rover de la mission Mars 2020 qui se posera sur Mars (planète) en Février 2021.

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Contexte

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La mission Mars 2020, qui suit la Mars Science Laboratory (dont Curiosity (rover), s’est posé sur Mars en aout 2012) est une mission d’exploration de Mars qui admet plusieurs objectifs, notamment le possible retour d’échantillons prélevés dans une future mission, et l’étude de techniques pour préparer de futures missions habitées. Elle fut annoncée en décembre 2012 suite à l’atterrissage réussi de Curiosité par la National Aeronautics and Space Administration et compte réutiliser la structure du précédant rover, ainsi, mis à part l’instrumentation et la charge utile, certaines pièces sont déjà « prêtes à imprimer », réduisant le coût de la mission.

Ces deux missions s’inscrivent dans un programme d’exploration à plus long terme de la NASA

Principe

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Principe

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De 2 mètres à l’horizon, les 5 instruments de la SuperCam fournissent 5 techniques différentes pour analyser la roche martienne. Deux pour la minéralogie (Raman et VISIR), une pour la chimie (LIBS), une pour la morphologie (RMI) et une pour l’acoustique (microphone).

Architecture[3]

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La SuperCam est constituée de trois composantes majeures :

  • SuperCam Mast Unit (SCMU), construite par l’IRAP (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, France)
  • SuperCam Body Unit (SCBU), construite par le LANL (Los Alamos National Laboratoire, USA)
  • SuperCam Calibration Target (SCCT), assemblée par l’Uva (Université of Valladolid, Espagne)
 
Shema des differentes parties de la SuperCam

L’architecture de la SuperCam est similaire à celle de la ChemCam avec des unités séparées pour le corps et la tête.

La SCMU est constituée d’un télescope de 110mm de diamètre, de la camera RMI, d’un laser et d’un spectromètre IR. La lumière est conduite vers les spectromètres de la SCBU via un câble fibre optique. La SCBU contrôle et garde les données de l’ensemble de l’instrument, avec quelques fonctions traitées dans la SCMU.

La SCMU, placée sur la tête du rover, permet de cibler à 360° à l’horizontale et 180° à la verticale.

 
Distances d'applications des instruments

Instruments[4]

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Spectroscopie Raman

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Jusqu’à 12 mètres, le spectromètre Raman peut envoyer un rayonnement laser vert (732 nm) sur une cible. Ainsi, les molécules renvoient un signal unique qui, une fois amplifier permet de les identifier, ainsi que la composition minéralogique.

LIBS

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Déjà présente sur la ChemCam, LIBS permet de connaitre la composition chimique des roches à l’aide d’impulsions à 1064 nm (infrarouge) entre 2 et 7 mètres de distance. Les impulsions créent un plasma dont la lumière est analysée par trois spectromètres dans le corps du rover.

RMI

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Camera Couleur HD, la RMI (Remote Micro-Imager) permettra de contextualiser les données et échantillons prélevés au cours de la mission

VISIR

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Jusqu’à 10km, [Je n’ai pas bien compris comment cela marchait]Jusqu’à 10km, [Je n’ai pas bien compris comment cela marchait]

Microphone[1]

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Le but premier du microphone est d’enregistrer jusqu’à 4 mètres les vagues d’ondes de choc laser, et secondement de pouvoir enregistrer le bruit du vent et du rover.

Objectifs

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Divers objectifs sont prévus pour la SuperCam, croisant ceux plus globaux de la mission Mars 2020[5] ( voir https://fr.wikipedia.org/wiki/Mars_2020#Objectifs ). Ils se séparent en 8 points[6] [7]:

  • Identification des roches : Détailler les caractéristiques minérales, chimiques et texturales va aider à déterminer la diversité géologique du site, pour identifier les processus clefs de son histoire aqueuse et pour documenter le contexte des échantillons prélevés.
  • Sédimentologie et Stratigraphie : La caractérisation de la texture et la composition de la structure sédimentaire [fournira de fortes contraintes] pour les processus aqueux aussi bien que pour sa potentielle habitabilité.
  • Organiques et Bio-signatures : SuperCam va analyser des matériaux pertinents astrobiologicalement sans contact, déterminant le meilleur endroit pour le contact scientifique et le prélèvement, et va permettre d’interroger les endroits inaccessibles pour le bras du rover.
  • Volatiles : SuperCam va [contraindre les processus aqueux impliquant des volatiles] et fournir des données sur le contenu des volatiles pour la documentation des matériaux prélevés.
  • Contexte morphologique et textuel : Des images en couleur haute résolution vont fournir des informations détaillées sur le “dust covering”, ciblant la morphologie et la texture.
  • Couches et “vernis” : Les analyses des couches vont permettre l'identification du dernier stade d’érosion et sa relation ( s’il y en a ) avec une activité biologique.
  • Caractérisation de la régolithe : SuperCam va “address” la diversité du sol au point d'atterrissage et va caractériser le potentiel du sol pour la préservation de la biosignature
  • Caractérisation atmosphérique : les molécules atmosphériques, l’eau glacée, et les caractéristiques de la poussière vont “adress” la balance radiative de l'atmosphère et préparer l’exploration humaine.
 
Tableau des objectifs croisés de la NASA et de SuperCam

Calendrier

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  • Octobre 2013 : Prototype Ranman
  • Juillet 2014 : Sélection de la SuperCam pour la mission Mars 2020
  • Avril 2016 : Livraison d‘un modele de demonstration (?)

Previsions :[8]

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  • Décembre 2018 : Livraison de la SuperCam au “Jet Propulsion Laboratory” pour installation
  • Juillet 2020 : Lancement du rover Mars 2020
  • Février 2021 : Atterrissage du rover sur Mars
  • Août 2023 : Fin prévue de la mission

Annexes

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Facebook : https://www.facebook.com/SupercamF/

Twitter : https://twitter.com/SupercamF

Cnes : https://supercam.cnes.fr/fr

Nasa : https://mars.nasa.gov/mars2020/mission/instruments/supercam/

Lesia : http://lesia.obspm.fr/SuperCam-sur-Mars-2020.html

 

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  1. ↑ a et b « La planète Mars bientôt sur écoute », Franceinfo,‎ (lire en ligne, consulté le )
  2. ↑ « L’instrument SuperCam sélectionné par la NASA pour la mission Mars 2020 », sur presse.cnes.fr (consulté le )
  3. ↑ « SuperCam sur Mars 2020 - LESIA - Observatoire de Paris », sur lesia.obspm.fr (consulté le )
  4. ↑ « Instrument », sur supercam.cnes.fr (consulté le )
  5. ↑ « Mission », sur supercam.cnes.fr (consulté le )
  6. ↑ (en) « Science Objectives of the SuperCam Instrument for the Mars2020 Rover », h Lunar and Planetary Science Conference,‎ , p. 2 (lire en ligne)
  7. ↑ (en) « The SuperCam Instrument for the Mars2020 Rover », EPSC Abstracts,‎ (lire en ligne)
  8. ↑ « Le CNES et la NASA signent un accord de coopération sur la mission Mars 2020 », sur presse.cnes.fr (consulté le )
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