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Posté par Redbran le Vendredi 27/04/2018 à 12:00
Campagne de calibration pour SuperCam - Mars2020
Le 9 mars 2018, le modèle de qualification de SuperCam, instrument qui sera embarqué sur le Rover Mars2020 de la NASA, est sorti avec succès d'une batterie de tests menée au Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA) de l'Observatoire de Paris (L'Observatoire de Paris est né du projet, en 1667, de créer un observatoire astronomique équipé de bons instruments permettant d'établir des cartes pour la navigation. Il vient en complément de l'Académie des...).Séquence importante dans la construction du futur robot (Un robot est un dispositif mécatronique (alliant mécanique, électronique et informatique) accomplissant automatiquement soit des tâches qui sont généralement dangereuses, pénibles,...) martien (Martien est un nom générique qui désigne plusieurs types de créatures imaginaires censées vivre sur mars. Selon la version la plus répandue, les martiens, également nommés...), à revivre en images depuis la salle propre.

Pour la première fois, l'Observatoire de Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du bassin parisien, entre les confluents de la Marne...), à travers l'expertise scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et...) du LESIA, participe à la réalisation d'un robot martien de la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation NASA, est l'agence gouvernementale responsable du programme spatial des...): Mars 2020.


Vue d'artiste (Est communément appelée artiste toute personne exerçant l'un des métiers ou activités suivantes :) du futur robot Mars 2020 © JPL / NASA

La mission Mars 2020 est une mission d'exploration (L'exploration est le fait de chercher avec l'intention de découvrir quelque chose d'inconnu.) robotique de la NASA qui sera lancée en juillet 2020. Elle déposera à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois...) de la planète rouge (Planète rouge (Red Planet) est un film américain réalisé par Antony Hoffman, sorti en 2000.) un véhicule (Un véhicule est un engin mobile, qui permet de déplacer des personnes ou des charges d'un point à un autre.) afin de découvrir des traces (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de certification et de notification basé sur internet sous la responsabilité de la Commission européenne dans...) d'une vie (La vie est le nom donné :) passée, si elle a existé, et de préparer des échantillons qui pourront, un jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil...), être rapportés sur Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre...). La NASA s'appuie sur le Caltech/JPL pour le développement de cette mission qui emporte sept instruments dont SuperCam.

Les équipes du LESIA participent à la mise au point (Graphie) de l'instrument SuperCam, l'un des 7 instruments qui équiperont le futur robot.

SuperCam est une version améliorée de ChemCam, l'instrument qui équipe Curiosity, le véhicule robotisé en opération sur Mars depuis 2012. Supercam étudiera la chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs ou proches.) et la minéralogie des roches et des sols de Mars. A l'instar de ChemCam, cet ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un tout », comme...) instrumental comprend: - Le Mast Unit qui est fourni (Les Foúrnoi Korséon (Grec: Φούρνοι Κορσέων) appelés plus communément Fourni, sont un archipel de petites îles grecques situées...) par la France sous la responsabilité de l'IRAP et du CNES;- Le Body Unit qui sera fourni par les Etats-Unis sous la responsabilité du Los Alamos National Laboratory;- Les cibles de calibration seront fournies par l'Espagne sous la responsabilité de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment où les...) de Valladolid.


Vue d'artiste de l'instrument SuperCam installé, tête de mât de Mars 2020 © JPL / NASA

Le Mast Unit sera intégré sur le mât du véhicule et permettra le pointage des cibles minéralogiques sur 360° en azimut (L’azimut est l'angle horizontal entre la direction d'un objet et une direction de référence.) et ±90° en élévation.

Ce module est constitué de six sous-systèmes:
- d'un télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un...),
- d'un unique laser (Un laser est un appareil émettant de la lumière (rayonnement électromagnétique) amplifiée par émission stimulée. Le terme laser provient de l'acronyme anglo-américain...) pulsé à 1064 nm ou 532 nm fourni par Thales (Thalès de Milet appelé communément Thalès (en grec ancien Θαλής / Thalês), était un philosophe présocratique ionien né à Milet vers -625 et mort...),
- d'un imageur couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes lumineuses, avec une (ou des) amplitude(s) donnée(s).),
- d'un spectromètre (Un spectromètre est un appareil de mesure permettant d'étudier de décomposer une quantité observée — un faisceau lumineux en spectroscopie, ou bien un mélange de molécules par exemple en spectrométrie de masse — en ses...) infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des micro-ondes.),
- d'un microphone (Un microphone (ou plus simplement « micro ») est un dispositif de conversion des ondes sonores acoustiques d'un milieu compressible en impulsions électriques. C'est donc...),
- et d'un boitier électronique qui gère ces différents sous-systèmes.

Le LESIA, en collaboration étroite avec le LATMOS, est responsable du spectromètre infrarouge du module. Celui-ci permettra de déterminer à très fine échelle la composition minéralogique des roches martiennes.

Le LESIA est de manière générale très impliqué dans le développement global du Mast Unit.

Répétition avant le modèle de vol

Du 22 février au 9 mars 2018, Le LESIA a ainsi accueilli dans son 'complexe technologique pour le spatial', le modèle de qualification du Mast Unit.

L'instrument a été placé en salle propre en conformité avec les règles de "protection planétaire (Un planétaire désigne un ensemble mécanique mobile, figurant le système solaire (le Soleil et ses planètes) en tout ou partie. Généralement les astres...)", extrêmement contraignantes pour le prémunir de toute contamination microbiologique.

Dans une enceinte à vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) - la cuve SimEnOm - il a subi pendant deux semaines une batterie de tests: tests de bonne santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste pas seulement en une absence de maladie ou d'infirmité.), alignements optiques, tests fonctionnels, comportement thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid, et des transferts de chaleur suivant différents...), et étalonnage du spectromètre infrarouge...


Installation du Mast Unit dans l'enceinte SimEnOm, au LESIA, Observatoire de Paris © Jérôme Parisot / LESIA / Observatoire de Paris

Réalisée en collaboration avec les équipe scientifiques de l'IRAP (Institut de Recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne également le...) en Astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la physique et...) et Planétologie (La planétologie est la science de l'étude des planètes. La discipline recouvre de nombreuses branches de la science ; son domaine d'étude s'étend des grains microscopiques jusqu'aux...) à Toulouse), de l'IAS (Institut d'Astrophysique Spatial à Orsay) et du LATMOS, la campagne (La campagne, aussi appelée milieu rural désigne l'ensemble des espaces cultivés habités, elle s'oppose aux concepts de ville, d'agglomération ou de milieu urbain. La campagne est...) d'essais s'est avérée tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) à fait concluante. A noter que ce savoir-faire et les équipements pour réaliser ce type de test en France se comptent sur les doigts d'une main (La main est l’organe préhensile effecteur situé à l’extrémité de l’avant-bras et relié à ce dernier par le poignet. C'est un organe destiné à saisir et manipuler des objets....).

Le modèle de qualification de SuperCam est fin prêt à quitter le LESIA pour être livré au Los Alamos National Laboratory. Il y sera intégré avec le modèle de qualification du Body Unit de la contribution américaine (spectromètres UV et visible), avant d'être livré au JPL (Jet Propulsion (La propulsion est le principe qui permet à un corps de se mouvoir dans son espace environnant. Elle fait appel à un propulseur qui transforme en force motrice l'énergie fournie par le milieu...) Laboratory) de Pasadena en Californie.

Cette étape est essentielle car elle permet de préparer l'étalonnage du modèle de vol du Mast Unit prévu pour octobre 2018.

Contributions:

SuperCam est le fruit (En botanique, le fruit est l'organe végétal protégeant la graine. Caractéristique des Angiospermes, il succède à la fleur par transformation du pistil. La paroi de l'ovaire forme le péricarpe du fruit...) d'une étroite collaboration entre le "Los Alamos National Laboratory" (États-Unis) et l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel...) de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP) (France), avec une contribution de l'Université de Valladolid (Espagne).

Placée sous la responsabilité du CNES, la conception et la fabrication de la partie française de SuperCam (appelée le "Mast Unit") sont coordonnées par l'IRAP.

Le CNES, le CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français...) et des universités fournissent les ressources humaines. De nombreux laboratoires et institutions apportent leur expertise scientifique et participent à la fabrication de l'instrument, à sa qualification et à sa calibration scientifique: l'IRAP, Toulouse; le LESIA, Meudon; le LAB, Bordeaux; le LATMOS, Guyancourt; l'ISAE-Supaéro, Toulouse; l'OMP, Toulouse; l'IAS, Orsay, et le CNES Toulouse. D'autres laboratoires français développent des activités qui contribuent à la conception des instruments et le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) venu, participeront aux opérations à la surface de Mars: l'IPAG et ISTerre, Grenoble; l'IMPMC, Paris; le LPGN, Nantes; le LGLTPE, Lyon; le LOMA, Bordeaux; GeoRessources, Nancy et PHASE (Le mot phase peut avoir plusieurs significations, il employé dans plusieurs domaines et principalement en physique :), Toulouse.


Pour en savoir plus:
Le site du LESIA
Le site web (Un site Web est un ensemble de pages Web hyperliées entre elles et mises en ligne à une adresse Web. On dit aussi site Internet par métonymie, le World Wide Web...) de la NASA

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