L’atterrissage de Perseverance est prévu pour février 2021, dans le cratère Jezero. Le rover explorera les vestiges géologiques, minéralogiques et chimiques du lac qu’il abritait et des rivières qui l’alimentaient. En étudiant ces vestiges, Perseverance caractérisera l’environnement géochimique qui a vu la naissance du lac, recherchera les traces éventuelles de vie passée et prélèvera des échantillons qui pourront être rapportés sur Terre vers 2030. Mars2020 préparera aussi l’exploration humaine de Mars.

L’instrument SuperCam, nettement reconnaissable à son "œil", participera activement à l’accomplissement des objectifs scientifiques de la mission.

De conception franco-hispano-américaine, SuperCam se compose de trois modules : Le Mast Unit : contribution française, placée en haut du mât de Perseverance, et réalisée par un consortium de laboratoires français emmenés par l’Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP), et sous la maîtrise d’ouvrage du CNES, l’agence spatiale française ; Le Body Unit : contribution américaine placée dans le corps du rover et développée par le Los Alamos National Laboratory (Etats-Unis) ; Les cibles de calibration : fournies par l’équipe scientifique et intégrées par l’Université de Valladolid (Espagne).

Parmi les sept instruments du rover, SuperCam sera le seul à pouvoir effectuer des mesures au-delà d’un périmètre de 2 mètres. Son rôle sera alors crucial pour guider Perseverance en direction des roches à cibler pour être étudiées de près par les instruments de contact, et sur lesquelles seront prélevés des échantillons.

Pour cela, SuperCam intègre plusieurs techniques d’observations à distance :

• Une technique LIBS pulvérise, avec un laser, les roches afin d’identifier les atomes.
• Une technique RAMAN excite, avec un laser également, les molécules et minéraux pour déterminer leur nature.
• Une technique analyse la lumière solaire réfléchie, du visible à l’infrarouge avec deux spectromètres, pour caractériser la minéralogie.
• Une caméra à haute résolution (0,4 mm à 5 m) photographie en couleur les cibles analysées.
• Un microphone enregistre les sons autour du rover.
  En combinant l’imagerie à trois techniques d’analyse spectroscopique, SuperCam déterminera la composition élémentaire des roches ciblées, à savoir : la nature des atomes qui les composent, et la manière dont ceux-ci s’agencent et se regroupent pour former des molécules et minéraux.

SuperCam caractérisera la nature des roches (sédimentaires ou volcaniques), à une échelle de quelques centaines de micromètres à quelques millimètres ; et les conditions dans lesquelles elles se sont formées : température, pression et acidité.

Grâce à son microphone et à son spectromètre infrarouge, SuperCam étudiera également le vent les poussières et les nuages dans le cratère Jezero ; il contribuera à comprendre la météorologie martienne pour préparer et sécuriser l’exploration humaine de la planète rouge.

L’Observatoire de Paris – PSL dans SuperCam

Dans la construction de SuperCam, l’Observatoire de Paris – PSL a joué un rôle majeur, à travers son Laboratoire d’études spatiales et d’instrumentation en astrophysique - LESIA.

Responsable scientifique du spectromètre infrarouge, le LESIA en a assuré la fourniture, avec la collaboration du Laboratoire atmosphères, milieux, observations spatiales - LATMOS pour les cartes électroniques, et celle de l’Institut d’astrophysique spatial - IAS pour l’étalonnage photométrique.

Compact et léger (moins de 400 g), ce spectromètre infrarouge analysera la lumière collectée par le télescope de SuperCam à l’aide d’un cristal acousto-optique qui balayera successivement les longueurs d’onde dans une bande spectrale située entre 1,3 µm et 2,6 µm.

Il sera le premier spectromètre infrarouge à être posé à la surface de Mars, et suscite en cela de très fortes attentes auprès de la communauté des minéralogistes martiens.

Outre la maîtrise d’œuvre du spectromètre infrarouge, le LESIA a eu sous sa coresponsabilité (en collaboration avec le Laboratoire d’astrophysique de Bordeaux - LAB) la gestion du Mast Unit ; il a eu sous son entière responsabilité les performances instrumentales (ingénierie système), l’architecture thermique et les calculs mécaniques ainsi que les campagnes d’essais thermiques pour des équipements et les différents modèles de l’instrument.

Pour l’Observatoire de Paris - PSL, ce voyage est le deuxième vers Mars. Si l’Observatoire de Paris est déjà en orbite autour de Mars, à bord de la sonde spatiale européenne Mars Express depuis 2003, c’est la première fois qu’il déposera un instrument de sa fabrication sur le sol martien.

Dernière modification le 21 décembre 2021