5 choses que vous ignorez sur SuperCam, « l’œil » français du rover Perseverance

C’est « l’œil » de Perseverance : l’appareil SuperCam installé sur le rover martien est essentiel au bon déroulement de la mission. Si le projet Mars 2020 est développé principalement par la Nasa, la France y a apporté sa contribution : en collaboration avec le laboratoire national de Los Alamos (Nouveau-Mexique), le CNES a travaillé à la conception de cet instrument, qui s’est posé à bord de Perseverance sur Mars ce jeudi 18 février 2021.

Voici quelques faits que vous ignorez probablement sur l’ « œil » laser français du rover Perseverance, dont certains qui ont été présentés par le CNES le 15 février dans une infographie.

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Le plus gros instrument du rover

De tous les instruments scientifiques embarqués par l’astromobile, SuperCam est le plus lourd. Il pèse 10 kilogrammes. L’ensemble de la charge utile de Perseverance, c’est-à-dire toute son instrumentation scientifique (par opposition, par exemple, aux éléments qui fournissent de l’énergie au rover), représente moins de 7 % de la masse du rover. La charge utile est composée des 7 instruments scientifiques du rover, dont SuperCam, et de l’hélicoptère Ingenuity.

Une version améliorée d’un autre instrument

SuperCam est une version améliorée d’un autre instrument qui se trouve actuellement sur Mars, à bord du rover Curiosity. Cet instrument était le premier à employer une technique permettant d’analyser la roche en tirant dessus à l’aide d’un laser, qui forme temporairement un dégagement de plasma. La lumière émise peut ensuite être analysée pour déterminer la composition de la roche ciblée.

Perseverance et son instrulent SuperCam en chiffres.

Source : CNES/CNRS/nun {design & arts graphiques}, 2021

5 techniques de mesure différentes

SuperCam embarque en tout 5 techniques différentes pour réaliser des analyses des roches, des sols et de l’atmosphère martiens.

• Spectroscopie LIBS : c’est la version améliorée du LIBS de Curiosity. Cet instrument utilise le laser dans une certaine longueur d’onde pour identifier des éléments chimiques dans la roche, à une distance de 7 mètres maximum. L’objectif est de déterminer la composition élémentaire de la roche.
• Spectroscopie Raman : l’instrument utilise le laser dans une autre longueur d’onde pour faire vibrer les molécules. La portée du laser est cette fois de 12 mètres. L’objectif est minéralogique (identifier les minéraux présents).
• Spectroscopie de réflectance infrarouge : l’instrument (qui lui ne fonctionne pas à l’aide du plasma provoqué par les impacts du laser) sert à identifier les argiles. Il a lui aussi un objectif minéralogique.
• Un imageur couleur : la caméra, qui peut prendre des images, doit aider à étudier la texture et la morphologie des roches.
• Un microphone : posé au sommet du mât du rover, le microphone enregistre les impacts du laser LIBS, les phénomènes atmosphériques et les bruits du rover lui-même.

Un laser puissant

Le laser LIBS déploie une puissance impressionnante en un temps très bref, tout juste 5 milliardièmes de secondes : 1 GW/cm². Que signifie cette mesure ? Le CNES explique que c’est tout simplement l’équivalent d’une centrale nucléaire.

Une température extrême

La température moyenne sur Mars est de -67°C. Or, SuperCam doit être maintenue en permanence au-dessus de -40°C pour pouvoir fonctionner dans de bonnes conditions. Des radiateurs sont donc présents pour éviter l’altération du matériel soumis à rude épreuve.