La NASA est sur le point de lancer sa première mission de retour d’échantillons sur Mars, mais pas dans le sens traditionnel du terme.
L’agence spatiale américaine se prépare à envoyer son prochain rover sur la planète rouge avec les outils nécessaires pour collecter et mettre en cache des échantillons en vue de leur retour ultérieur sur Terre par un futur vaisseau spatial. Les échantillons peuvent aider à déterminer si la vie ancienne existait sur Mars.
La NASA décrit le rover Perseverance comme « la première étape d’un aller-retour vers Mars », mais le véhicule à six roues est déjà équipé de tout ce dont il a besoin pour effectuer le premier « retour d’échantillons sur Mars », avant même d’atteindre Mars.
En photos: la mission du rover Mars Perseverance de la NASA sur la planète rouge
La persévérance transporte des morceaux de Mars qui ont été livrés naturellement à la Terre. Deux petites tranches de météorites martiennes sont à bord.
«Nous avons pensé que c’était une bonne façon de faire le retour des échantillons», a déclaré Luther Beegle, le chercheur principal de l’instrument scientifique SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals) sur le rover.
Perseverance devrait être lancé à partir de Cap Canaveral, en Floride, le 30 juillet, et atterrir dans le cratère de Jezero sur Mars le 18 février 2021.
Auto-calibrage
Les météorites martiennes de Perseverance sont plus que de simples auto-stoppeurs qui ont trouvé un moyen de rentrer chez eux. Ils joueront un rôle dans la recherche de vie du rover.
Monté à l’extrémité du bras robotique du rover, SHERLOC utilise une combinaison d’un laser, d’une caméra (appelée WATSON, ou capteur topographique grand angle pour les opérations et l’ingénierie) et de spectromètres pour identifier les matières organiques et les minéraux qui ont été modifiés par l’eau, indiquant preuve possible pour les organismes microbiens martiens passés.
Pour s’assurer que les mesures prises par SHERLOC sont exactes, ses instruments de précision doivent être périodiquement étalonnés, en particulier en fonction de l’endroit où les mesures sont prises.
«C’est un environnement très inhospitalier. Il a des variations de température. Il a de la poussière. Il a des UV [ultraviolet] rayonnement à la surface », a déclaré Beegle à collectSPACE.com dans une interview.« Alors, ce que vous devez faire – et vous devez le faire dans un laboratoire [on Earth], aussi – est-ce que vous devez calibrer votre instrument de sorte que ce que vous déterminez que vous regardez est vraiment ce que vous regardez. «
En tant que tel, Perseverance comporte également une cible d’étalonnage SHERLOC, un appareil de la taille d’un grand smartphone contenant 10 échantillons de matériaux différents. L’équipe exploitant SHERLOC pointera les instruments vers la « cible cal » une fois tous les trois à cinq mois pour vérifier que les longueurs d’onde et les échelles spatiales qu’ils mesurent sur Mars correspondent aux propriétés connues des exemples d’origine terrestre.
«Nous avons répertorié les éléments que nous devions mesurer, puis nous avons compris comment les mesurer. C’est de là que vient la cible d’étalonnage», a déclaré Beegle.
L’une des cibles SHERLOC est la tranche de météorite martienne, qui sera utilisée pour déterminer le fonctionnement du miroir de balayage du spectromètre de cartographie.
« Nous avons décidé de mettre un échantillon naturel [on the target] Et puis quelqu’un a eu une excellente idée, « Hé, faisons-en une météorite martienne, non? » « se souvient Beegle. » Nous pouvons renvoyer un échantillon sur Mars car la persévérance est la première étape du retour de l’échantillon. «
« Perseverance recueillera des échantillons de 5 centimètres sur 1 centimètre [2 by 0.4 inches], les mettre dans des tubes, les sceller et puis un futur rover va venir les chercher et les ramener sur Terre », a-t-il dit.
Un autre des instruments de Perseverance, sa SuperCam montée sur mât, a également une météorite martienne sur son dispositif d’étalonnage comme cible d’entraînement et comme «retour d’échantillon inverse».
Prêt à long terme
Techniquement, Perseverance est la deuxième mission sur Mars à ramener une météorite martienne sur la planète. Mars Global Surveyor de la NASA, qui a fonctionné de 1997 à 2007, transporte toujours un morceau de Mars provenant de la Terre – mais en tant qu’orbiteur, des cercles au-dessus de la surface.
Les météorites de Perseverance seront les premières à terminer le voyage aller-retour complet.
« Une grande partie de la raison pour laquelle nous avons proposé ce que nous avons fait est que l’un de nos co-enquêteurs était un homme du nom de Mark Fries. Il travaillait au Johnson Space Center », a déclaré Beegle, qui travaille au Jet Propulsion Laboratory à Pasadena, en Californie.
Fries travaille dans la division de recherche sur les astromatériaux et de science d’exploration à Johnson, le bureau de Houston qui est responsable de la conservation de la collection de matériaux extraterrestres de la NASA, y compris des roches lunaires récupérées par Apollo, des échantillons de poussière interplanétaire et des météorites.
«Nous sommes donc allés essayer de trouver un morceau de Mars que nous pourrions utiliser et nous avons fini par contacter le Natural History Museum de Londres, qui avait un échantillon supplémentaire de matériel qu’ils nous ont prêté», a déclaré Beegle à collectSPACE.
Le musée a fourni un échantillon connu sous le nom de Sayh al Uhamiyr 008 (SaU 008), qui a été trouvé à Oman en 1999 et est sous sa garde depuis 2000.
« La pièce que nous envoyons a été spécifiquement choisie parce que c’est le bon matériau en termes de chimie, mais aussi c’est une roche très dure », a déclaré Caroline Smith, conservatrice principale des météorites au Natural History Museum, dans un communiqué. « Certaines des météorites martiennes que nous avons sont très fragiles. Cette météorite est aussi résistante que de vieilles bottes. »
« De plus, étudier cet échantillon au cours de la mission nous aidera à comprendre les interactions chimiques entre la surface martienne et son atmosphère », a-t-elle déclaré.
L’échantillon a quitté Mars il y a entre 600 et 700 mille ans, faisant de son voyage à bord de Perseverance un retour aux sources très attendu. Ce sera également un événement unique pour le musée, a déclaré Smith.
«Chaque année, nous fournissons des centaines de spécimens de météorites à des scientifiques du monde entier pour qu’ils les étudient», a déclaré Smith. «Mais c’est une première pour nous: envoyer l’un de nos échantillons à environ 100 millions de kilomètres [62 million miles] loin de chez nous, pour approfondir nos connaissances sur Mars. «
Et bien qu’il s’agisse techniquement d’un prêt, Beegle ne pense pas que le musée s’attende à récupérer la météorite.
«S’ils veulent le récupérer, nous verrons ce que nous pouvons faire», dit-il en riant. « Mais je ne retiendrais pas mon souffle. »
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