Sciences

Le point sur la mission ExoMars et ses instruments scientifiques

ActualitéClassé sous :Astronomie , ExoMars , exploration de Mars

L'agence spatiale européenne (ESA) et Alcatel Alenia Space ont signé un contrat qui permet à la firme franco-italienne de débuter les études conceptuelles de la mission ExoMars.

Cette mission de l'ESA s'inscrit dans le programme Aurora. Il s'agit d'envoyer sur la surface de Mars un rover conçu pour mener une étude détaillée de l'environnement martien et rechercher des traces de vie éteinte ou présente. Le lancement au moyen d'une fusée russe Soyouz, depuis Kourou, est prévu en 2011.

Ce contrat poursuit des études conceptuelles prévues pour durer une année comprenant la définition des principaux systèmes. L'architecture de la mission prévoit deux modules. Un étage de croisière et un module de descente qui déposera sur la surface de Mars un petit lander. L'étage de croisière a un niveau du contrôle d'attitude et une durée de vie limitée à la croisière jusqu'à Mars. Ce profil de mission est similaire à celui de la mission des deux rovers Spirit et Opportunity de la NASA.

Reste que cette configuration n'est pas complètement figée. Alcatel Alenia Space articulera son travail autour des objectifs initiaux de la mission. Il définira les éléments du système, aussi bien le concept du contrôle des opérations du rover que le système d'exploitation de la mission.

Quatre objectifs technologiques sont poursuivis :

  • l'atterrissage sur Mars
  • la production d'énergie à partir de panneaux solaires
  • la mobilité sur la surface
  • et enfin l'insertion orbitale autour de Mars

Vue d'artiste du rover ExoMars de l'agence spatiale européenne

Les instruments scientifiques d'ExoMars



ExoMars embarquera une charge utile dédiée à une mission d'exobiologie et baptisée Pasteur Payload Package (PPP). Cette suite d'instruments est en cours de développement et s'articule autour de trois thèmes principaux de recherche.
  • Recherche de vie éteinte
  • Recherche de vie présente
  • Danger pour l'homme

Environ 12 instruments principaux (une vingtaine en tout) prendront place sur le rover.

ExoMars sera équipé d'un ensemble de caméras, utilisé tant pour l'étude géologique que pour la localisation des rovers ou encore pour transmettre des images du ciel (caméra multispectrale). Une caméra fera des vues rapprochées et des images en visible ou UV très rapprochées (2 à 4 cm) du sol ou des rochers martiens. Un microscope en couleur sera également sur le rover. Il déterminera la structure tridimensionnelle d'un échantillon et déterminera la taille, la forme et la distribution des particules de cet échantillon.

Pour étudier le sol, ExoMars transportera un pack de 4 instruments. Ce pack comprend un radar à pénétration capable de sonder le sous-sol et de fournir des données sur la structure géologique, les sédiments, les coulées de lave, les dispositifs tectoniques, ainsi que la présence d'eau ou de glace, une sonde de constante diélectrique capable d'étudier la nature du sous-sol sur une profondeur de 3 mètres, y compris la teneur en eau ou en glace d'eau et enfin un spectromètre à neutrons utilisé pour détecter l'eau en sous-sol et une sonde d'émission de radon conçue pour détecter l'eau sous la forme de liquide ou de glace dans le sol martien jusqu'à une profondeur de 20 mètres.

Pour la première fois un rover sera équipé d'un foret capable de récupérer jusqu'à 2 m de profondeur des échantillons longs de 30 millimètres et larges de 8 millimètres.

Deux spectromètres seront installés sur ExoMars. Un spectromètre de Mössbauer, utilisé pour étudier et déterminer la composition minéralogique des roches et autres cailloux martiens et les sédiments au sol et un spectromètre diffraction X utilisé pour identifier de façon formelle les minéraux.

La recherche d'indices ou de formes de vie éteintes ou vivantes sera confiée au Mars Organic Analyzer, un instrument capable de détecter des biomarqueurs organiques tels que des acides aminés ou encore des hydrocarbures aromatiques et au Life Marker Chip. Ce dernier utiliserait des biomarqueurs, basés sur des anticorps et seraient utilisés pour détecter des formes de vie présentes.

Pour la partie danger pour l'homme, un pack d'instruments est prévu pour étudier la vapeur d'eau et la poussière présente (propriétés physiques de cette poussière et taille des particules) dans l'atmosphère. L'étude de ces deux phénomènes doit nous amener à mieux comprendre l'environnement global de la planète et à déterminer s'il s'agit d'un endroit prédisposé à supporter une forme de vie.

Enfin, un pack d'instruments sera dédié à la météorologie de la planète. Des mesures de température, de pression, de vitesse, de direction des vents et des taux d'humidité dans l'atmosphère sont prévues. Toutes ces mesures seront utilisées pour éprouver les modèles climatiques de Mars.