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Le laboratoire biochimique de Phoenix

Dossier - Phoenix : l'oiseau de feu arrive sur Mars
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Plus qu'une nouvelle sonde, c'est une nouvelle famille d'atterrisseurs et de robots que la Nasa entreprend d'envoyer vers la Planète rouge avec Phoenix. Avec, en ligne de mire, une réponse possible à la plus grande question que s'est posée l'humanité : la vie existe-t-elle ailleurs ?

  
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Microscopy, Electrochemistry, and Conductivity Analyzer (MECA)  -  analyseur microscopique et électrochimique

Instrument réalisé par le Jet Propulsion Laboratory, l'Université de Neuchâtel et l'Université d'Arizona.

Il s'agit de l'expérience la plus complexe embarquée à bord de Phoenix. Elle comporte trois instruments ou ensembles d'instruments destinés à analyser de nombreuses propriétés du sol et du sous-sol martien.

Laboratoire en milieu humide

Il comprend quatre petits containers destinés à recevoir les échantillons. Après collecte par le bras robotique et dépôt dabs le réceptacle celui-ci est hermétiquement fermé, puis une solution y est introduite. L'ensemble est alors agité durant environ une journée, et au terme de celle-ci un ensemble d'électrode mesurent la présence et la concentration de divers solutés.

Point d'arrivée de Phoenix, comparé à ceux des précédentes sondes

Deux pastilles réactives sont ensuite introduites, l'une libérant un acide afin de détecter d'éventuels carbonates et mesurer des éléments uniquement solubles en milieu acide. L'autre doit permettre de détecter des sulfates ou d'autres molécules oxydantes.

Ensemble de microscopes

Un premier microscope optique, similaire à ceux que l'on trouve ordinairement dans toutes les salles de travaux pratiques, est doté d'une résolution de 4 microns par pixel. L'éclairage de la cible est produit par des diodes électroluminescentes rouge, verte, bleue et UV, ce qui permettra de faire ressortir les différents constituants du sol (minéraux, glace, etc.).

Le second microscope, baptisé FAMARS, fonctionne sur le principe de la force atomique. Contrairement aux modèles optiques, celui-ci procède non en observant la lumière réfléchie ou réfractée par la cible, mais en la touchant, ou plutôt en l'effleurant.

Le principe est très simple, du moins dans son énoncé. L'instrument est muni d'une pointe extrêmement fine pour sentir l'échantillon, en balayer la surface et en synthétiser une représentation agrandie en trois dimensions. Son pouvoir de résolution sera d'environ 10 nanomètres.

Le microscope à force atomique sera le premier du genre participant à une mission spatiale, à fortiori à la surface d'une planète. Il possède huit pointes fixées à des leviers très flexibles, conçus de telle façon que si une d'entre elles est endommagée ou contaminée, une autre viendra automatiquement prendre sa place. Si les huit pointes ont été utilisées, l'instrument ne pourra plus fonctionner.

Avant de prendre place dans les réceptacles des microscopes, les échantillons de sol collectés seront déposés sur un porte-échantillon d'un type très particulier, formé d'une roue comportant 69 substrats différents. Ils seront ainsi mis en contact avec des aimants, des surfaces collantes, des surfaces abrasives pour déterminer la dureté, divers textiles, diverses sortes de métaux, etc. Les réactions des particules du sol avec ces différentes matières seront examinées et étudiées.

Sonde de conductivité thermique et électrique

Le troisième instrument est directement fixé sur la pelle à l'extrémité du bras robotisé. Sa fonction sera de mesurer avec précision la conductivité électrique et thermique du sol durant le travail de creusement.

L'instrumentation MECA avait été auparavant montée sur la sonde Mars Surveyor 2001, dont le lancement avait été annulé suite à l'échec de Mars Polar Lander. Son objectif était de caractériser la poussière martienne que l'on devine particulièrement abrasive, et identifier les dangers potentiels de son interaction avec les instruments et les hommes des prochaines missions habitées.

Phoenix aux aurores martiennes