On continu dans la science-fiction devenu réalité, quand un véhicule construit par l’homme a tiré un rayon laser sur Mars pour jeter un coup d’œil à l’intérieur d’une de ces petites roches.
Le véhicule Curiosity de la NASA a tiré avec son pistolet laser sur Mars. Il a touché une petite roche, appelée d’abord N165 et qui est désormais nommée par les scientifiques, "Coronation", ce 19 août, afin de tester un instrument qui mesure la composition des cibles touchées par son puissant rayon laser. Le Curiosity a tiré 30 impulsions laser en 10 secondes, sur la roche de la taille d’un poing, Coronation, afin d’analyser le résultat.
Image d’entête : (1 clic sur l’image pour voir l’intégralité du point de vue) un léger zoom sur la roche ciblée (Coronation ou N165).
L’instrument servant de caméra et d’analyseur chimique, la ChemCam, a tiré des impulsions laser qui durent, chacune, seulement 5 nanosecondes, mais délivrent plus d’un million de watts de puissance, suffisamment pour transformer la roche en un plasma ionisé. Un trio de spectromètres étudie ensuite les étincelles du feu laser dans 6 144 différentes longueurs d’onde dans l’ultraviolet, dans la lumière visible et dans l’infrarouge, pour déterminer la composition de la roche vaporisée.
La ChemCam est de fabrication Française, conçue au CNES (Centre National d’études Spatiales) pour la NASA, la partie optique de l’instrument a été développée par l’IRAP, l’Institut de Recherche en Astrophysique et planétologie, à Toulouse, qui s’occupe également de la partie opérationnel de la mission, avec des ingénieurs en France et dans les bureaux de la NASA aux Etats-Unis, qui suivent et conseillent (pour la ChemCam) les opérateurs du Curiosity, tandis que les spectromètres et l’intégration de l’instrument ont été placés sous la responsabilité du Laboratoire national de Los Alamos.
Ci-dessous : 1 représentation artistique du fonctionnement de la ChemCam; 2 – zoom sur la Chem Cam posée sur le “mat” du Curiosity, 3 – détails de la ChemCam avant son assemblage sur l’astromobile.
Pour préciser un peu plus la méthode d’analyse : lorsque les atomes et les molécules absorbent l’énergie, ils peuvent la re-émettre sous forme de lumière. Chaque type de substance émet une couleur différente de lumière, ce qui permet de les identifier. C’est ce qu’on appelle la spectroscopie et elle est souvent utilisée en astronomie. De nombreux objets, comme les nuages de gaz et d’étoiles, émettent de la lumière naturelle. Il nous suffit de l’observer et de choisir les signatures des différents produits chimiques en eux.
Pour une roche martienne, cependant, un peu d’énergie doit être déchargé sur celle-ci pour exciter ces substances. Et c’est pourquoi le Curiosity a un laser à bord. Il peut toucher un rocher avec une courte et intense impulsion laser et le rocher répondra par son éclat. Un spectromètre, un appareil qui permet de séparer la lumière en différentes couleurs, observe alors l’éclat et les scientifiques sur Terre peuvent déterminer de quoi la roche est constituée.
Ci-dessous (clic pour agrandir) : l’image au sol, a été prise à partir de la caméra NAVCAM (caméra de navigation) du Curuosity et montre la région autour de Coronation (vous pouvez voir l’ombre du rôdeur martien à gauche). La zone agrandie dans le cercle montre la roche visée par le laser juste avant qu’elle ne soit touchée par celui-ci. Le dernier zoom en haut montre le petit trou creuser par la pulsation laser.
Le tir laser était surtout un test, mais les premiers résultats suggèrent que l’appareil de haute technologie fonctionne bien, selon les responsables de la mission. Les données de l’essai ont montré que la ChemCam fonctionne même encore mieux que lors des essais sur le sol de la Terre, ont-ils ajouté.
C’est tellement riche d’informations, nous pouvons nous attendre à un déluge de science avec ce qui pourrait être des milliers de cibles pour la ChemCam dans les deux prochaines années
, a déclaré Sylvestre Maurice de l’Institut de Recherche en Astrophysique et planétologie (IRAP) à Toulouse et responsable de l’instrument scientifique.
La ChemCam est l’un des 10 instruments inclus sur le Curiosity qui reposent sur sa source en plutonium (générateur thermoélectrique à radio-isotope) pour pouvoir étudier Mars. Le Curiosity va donc entamer ses premières missions, détaillées dans mon précédent article : après une longue mise à jour logicielle le véhicule martien a obtenu un premier objectif scientifique.
L’image au sol à partir du Photojournal du Jet Propulsion Laboratory : First Laser-Zapped Rock on Mars.
