Sylvestre Maurice : “La France est le principal contributeur étranger de la mission Perseverance”

Perseverance s'apprête à tirer au laser sur une roche afin de l'analyser. Crédit : NASA/JPL-Caltech
Le robot Perseverance doit être lancé vers Mars par la Nasa ce jeudi 30 juillet à 13h50 heure française depuis la Floride. Co-responsable scientifique de l'un des instruments embarqués, l’astrophysicien Sylvestre Maurice (de l’Institut de recherche en astrophysique et planétologie à Toulouse), fait le point sur les spécificités de cette mission très attendue.

Perseverance succède au rover Curiosity, dont la mission a démarré en 2011. Que va-t-il apporter de plus par rapport à son prédécesseur ?

 

L'objectif principal de Perseverance, c’est la recherche de traces de vie. Curiosity, lui, était chargé de chercher des traces d’habitabilité sur Mars. Mission accomplie puisque le rover a démontré que, très tôt dans l'histoire de Mars, entre 4 et 3,5 milliards d'années environ, la planète était habitable, couverte d'étendues d'eau. Perseverance va donc plus loin que Curiosity.

 

Il y a entre 4 milliards et 3,5 milliards d'années, Mars était peut-être constellée d'étendues d'eau, comme des lacs, voire tout un océan. Crédit: ESO

 

La science qui sera faite à bord sera cependant très similaire, tout comme la structure du rover d’ailleurs ! Les deux véhicules sont sensiblement les mêmes, même si nous avons fait des améliorations sur Perseverance. Nous avons ôté tout ce qui ne marchait pas sur Curiosity, comme ses roues qui avaient crevé. En revanche, tout ce qui fonctionnait, nous l'avons repris. Ceci nous permet de faire des économies sur le projet, et de gagner en fiabilité.

 

Video (en anglais) du Jet Propulsion Laboratory sur le cratère Jezero

 

Savez-vous où exactement chercher des traces de vie ?

 

Nous cherchons précisément des traces de vie passée sur d’anciens sites “aquatiques”, c’est pour cela que nous avons choisi de poser Perseverance dans le cratère Jezero. Nos analyses montrent que par deux fois, il a été empli d’eau et constituait un lac. Nous serons à l'affût notamment de bactéries fossilisées, éventuellement préservées dans la roche.

 

Perseverance doit collecter des échantillons, afin qu'ils soient ensuite ramenés sur Terre. Comment va se dérouler cette collecte historique ?

 

En plusieurs temps. D'abord, avec nos instruments de bord, nous allons tâcher d'identifier les environnements qui nous sembleront les plus propices à la conservation de traces de vie ancienne. Ensuite, nous allons prélever des échantillons dans des petits tubes en métal. Des échantillons minutieusement sélectionnés. Nous cherchons à obtenir la plus grande variété minéralogique et chimique possible. Nous choisirons donc un échantillon provenant du fond du lac, un autre du bord, d'autres issus des remparts du cratère, du delta alimentant l’ancien lac... Nous pouvons effectuer au minimum 20 prélèvements, mais nous espérons en collecter jusqu'à 35.

Ces pépites seront récupérées par le Fetch rover, qui sera lancé en 2026. Le Mars Ascent Vehicle les enverra ensuite en orbite martienne, où elles seront récupérées et transportées pour être analysés sur Terre par l’Earth Return Orbiter.

 

Vidéo (en anglais) de toutes les étapes prévues pour le retour d'échantillons martiens (ESA)

 

De quels instruments Perseverance est-il équipé ?

 

Perseverance embarque six instruments. Il y a tout d’abord 3 instruments américain: PIXL, qui va mesure la composition chimique des roches à très fine échelle; SHERLOC, conçu pour détecter des molécules organiques; et Mastcam-Z, qui fera des vidéo et des images en haute définition et en 3D. Il y a aussi un instrument espagnol (MEDA) qui examine la poussière avec des capteurs, et un instrument norvégien (RIMFAX) qui va ausculter le sous-sol. A bord également : un instrument américano-danois (MOXIE) en charge de produire de l’oxygène à partir du dioxyde de carbone de l'atmosphère martienne. Il y a enfin Supercam, un instrument franco-américain qui est le plus gros de la mission (il pèse une dizaine de kilos) et qui est, de mon point de vue, le plus important !

Liste et localisation de tous les instruments embarqués sur Perseverance. Crédit: Nasa. JPL-Caltech

 

Quels sont les objectifs scientifiques de Supercam ?

 

Faire des images, d'abord. Ses 19 caméras possèdent une très haute résolution, qui permettront de voir des détails aussi fins qu'un cheveu par exemple (même s’il n’y aura pas de cheveux sur Mars évidemment !). Tout sera directement transmis sur nos écrans à Toulouse.

Autre objectif important : décrypter la composition des roches. Et ce, de plusieurs manières différentes. Le laser de Supercam a la capacité de vaporiser la roche et de produire ainsi une étincelle. L’analyse cette étincelle avec un spectromètre permet de mesurer la composition chimique élémentaire de la roche (la quantité de fer, de calcium, de potassium etc…). C’est une science que l’on pratiquait déjà sur un instrument de Curiosity, ChemCam. On peut réaliser ce processus jusqu’à 7 mètres de distance et c’est très rapide, on a des résultats en quelques secondes. On l’a fait 800 000 fois déjà sur Curiosity.

Supercam propose en outre deux autres méthodes pour l’analyse des roches, toutes deux nouvelles par rapport à Curiosity : le spectométrie Raman et infrarouge, qui vont permettre d’en apprendre plus sur la composition minéralogique et moléculaire des roches et même de détecter potentiellement la présence de matière organique.

L'instrument sera également capable d'évaluer la dureté des roches à l'aide d'un microphone. Le tout premier jamais envoyé sur Mars ! Ce dernier analysera le son généré par les impacts des laser sur les roches. Un son qui varie en fonction de la dureté des roches, nous donnant ainsi des indices sur leur structure.

 

SuperCam est un instrument à moitié français. Peut-on conclure de ce fait que la France joue un rôle important dans cette mission ?

 

Même si elle est composée d’une grande équipe internationale, le plus gros contributeur financier au projet est américain. Mais la France reste le principal contributeur étranger de la mission.

La participation française, c’est d’abord un instrument, SuperCam, réalisé en collaboration avec des laboratoires français du CNRS. On estime que 300 personnes en France ont travaillé pour construire cet instrument. L'autre participation est opérationnelle. Pour le compte de la Nasa, on "pilotera" SuperCam à la surface de Mars depuis le CNES à Toulouse. La troisième grande contribution c’est notre équipe de scientifiques, en charge d'analyser les données. La France est donc très représentée, comme elle l’était sur Curiosity.

 

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