11 Mars 2021

[MARS 2020] 1er tir laser de SuperCam

Après l'atterrissage réussi du rover Perseverance sur Mars le 18/02, il était temps de faire fonctionner son oeil laser français, SuperCam. Retour sur une séance de programmation pas comme les autres, au CNES de Toulouse...

Une journée avec les tireurs d’élite martiens

Mardi 2 mars 2021. 5h15 du matin, heure de Paris. Sur Mars, dans le cratère Jezero, le rover Perseverance recharge ses batteries grâce au Radioisotopic Thermoélectric Générator (RTG). Au FOCSE Mars 2020 du CNES de Toulouse, il fait encore nuit noire. Alors qu’ils sont séparés du rover par plusieurs dizaines de millions de km, une vingtaine d’ingénieurs et scientifiques s’activent en salle d’opérations pour programmer les 1ers tirs laser de SuperCam. Tout doit être prêt pour que Perseverance puisse entamer son 13e sol à la surface de Mars.

Le FOCSE Mars 2020 au CNES de Toulouse. Crédits : CNES/DE PRADA Thierry, 2021.

Ce matin, c’est l’équipe française qui programme l’instrument américano-français et envoie les commandes de d’activation du laser en mode LIBS (pour Laser Induced Breakdown Spectroscopy, ou Spectrométrie sur plasma induit par laser. « Le déroulement des opérations de recette de l’instrument est établi des mois à l’avance » explique Pernelle Bernardi, ingénieure en chef de SuperCam au LESIA, CNRS (photo ci-contre). « La semaine dernière, Nous avons testé les systèmes de communication et de contrôle thermique de l’instrument, puis la qualité optique du télescope ainsi que le fonctionnement de l’imageur et du microphone. Les résultats sont excellents ! » se réjouit-elle. « Demain, nous programmerons les tests de la spectroscopie RAMAN après avoir reçu les résultats du 1er tir LIBS » ajoute Sylvestre Maurice, responsable scientifique de l’instrument à l’IRAP. « On a du boulot ! »

Le rover Perseverance a atterri sur la planète Mars le 18/02/2021, dans le cratère Jezero. Crédits (image d'artiste) : NASA/JPL-Caltech.

Des tirs de haute précision

Tout commence par la sélection de la cible en fonction de son intérêt scientifique et de sa distance par rapport au rover (La portée de la spectroscopie LIBS pouvant aller jusqu’à 7 m). Pour ces 1ers tirs laser, l’équipe scientifique de SuperCam a choisi la cible Maaz (« Mars » en Navajo), une roche implantée dans le sol qui semble avoir une texture fine et scientifiquement intéressante. « Avant l’atterrissage du rover, les scientifiques impliqués dans la mission ont divisé le cratère Jezero en différentes régions géologiques auxquelles ils ont donné des noms très terrestres. Perseverance s’est ainsi posé dans la région du Canyon de Chelly, nommé d’après un monument national américain situé au cœur d’une grande réserve Navajo. » dévoile Sylvestre Maurice « Ainsi, toutes les cibles qui seront analysées dans cette région se verrons attribuer des noms associés à la nation Navajo »

Une fois les commandes programmées et minutieusement vérifiées par les ingénieurs opérationnels, celles-ci sont envoyées au Jet Propulsion Laboratory de la NASA (JPL, Pasadena, Californie), en charge de coordonner l’ensemble des activités de Perseverance et de ses instruments. « Le JPL est le "chef d’orchestre" de la mission. Il se charge de mettre tout en commun et attribue une priorité aux commandes proposées. Tous les instruments ne peuvent pas fonctionner en même temps, notamment en raison de la puissance disponible mais aussi de la capacité à retransmettre les données recueillies » ajoute Gabriel Pont, responsable des opérations des instruments français des missions martiennes, au CNES.


Les commandes sont directement envoyées par le JPL vers Perseverance. Le matin martien arrive. Perseverance vient de recevoir le programme qui organise toute sa journée de travail. Les données reccueillies après cette journée, sont stockées dans l’ordinateur central de Perseverance puis envoyées dès que possible vers un des satellites relai, en orbite autour de Mars (lorsque celui-ci passe à portée des antennes du rover). De là, les gigabits de données sont envoyés vers la Terre. Les informations sont transmises par ordre de priorité. Tout n’est pas forcément transmis en une seule fois ; parfois les équipes opérationnelles ne reçoivent pas toutes les données en même temps. Il faut attendre que le satellite soit à nouveau en visibilité de la Terre.

Perseverance, évidemment ! Précision certes ! Patience, donc, aussi !

Sylvestre Maurice, responsable scientifique de l’instrument SuperCam à l’IRAP. Crédits : CNES.

Gabriel Pont (au 1er plan), responsable des opérations des instruments français des missions martiennes, CNES. Crédits : CNES/DE PRADA Thierry, 2021.

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