Tests réussis pour l’instrument SuperCam du rover Perseverance

Diffusées par la NASA, les images de l’atterrissage du rover Perseverance sur Mars, le 18 février dernier, ont fasciné et conquis le monde entier. Quand on observe Perseverance, l’une des premières choses que l’on remarque est cet « œil » si caractéristique : la caméra SuperCam est un instrument permettant d’analyser à distance le sol et les roches de Mars. Il a été conçu au sein d’un consortium scientifique international sous la responsabilité du Los Alamos National Laboratory et de l’Institut de Recherche en Astrophysique et en Planétologie (IRAP, Observatoire Midi Pyrénées), avec la contribution du LESIA (Observatoire de Paris – PSL / CNRS / Sorbonne Université / Université Paris Cité).

Composition de la SuperCam

SuperCam regroupe trois techniques d’analyse par spectroscopie. Deux d’entre elles utilisent le laser, et la troisième privilégie la spectroscopie de réflectance infrarouge pour observer le flux solaire diffusé par les roches. Ce spectroscope – le premier proche infrarouge à fouler le sol de Mars – a été conçu par le LESIA, en collaboration avec le LATMOS. Sa réalisation est une prouesse ; il ne pèse que 400 grammes.

SuperCam est également équipé d’une caméra couleur à haute résolution et d’un microphone. Les techniques spectroscopiques doivent permettre d’analyser la composition atomique, moléculaire et minéralogique de la surface martienne, tandis que le micro enregistrera le son du vent et donnera des informations sur les propriétés mécaniques des roches qui seront pulvérisées par les lasers.

Le spectroscope infrarouge de SuperCam réalisé au LESIA

Phases de tests

Une fois le rover posé sur Mars, l’une des premières étapes fut de tester les cinq fonctionnalités de SuperCam au cours des jours martiens – appelés « sols ». Les ingénieurs et chercheurs ont notamment visé une roche baptisée Máaz, qui signifie Mars en indien navajo. La spectroscopie laser et la spectroscopie infrarouge ont montré qu’il s’agissait d’une roche basaltique répandue sur la planète rouge. SuperCam a également enregistré le son du vent martien et celui produit par les impacts du laser.

Pour chaque test, des images de contexte ont été prises par l’imageur couleur RMI, permettant de valider l’excellente qualité optique du télescope et des systèmes de focalisation automatique. « Quasiment tout a été vérifié en 13 sols, dont 6 sols actifs pour le Mast Unit » (la « tête » de la SuperCam) comme l’indique Pernelle Bernardi, ingénieure de recherche CNRS au LESIA, à l’Observatoire de Paris – PSL, et ingénieure système de la caméra SuperCam. « L’instrument est donc pleinement fonctionnel dans l’état où nous l’avions testé au Jet Propulsion Laboratory. Ses performances sont excellentes ».

Le programme scientifique de Perseverance peut donc commencer avec comme objectif de répondre à une question des plus ambitieuses : y a-t-il eu de la vie sur Mars il y a de cela 3,5 milliards d’années lorsqu’elle était recouverte d’eau liquide ? Les échantillons récoltés par Perseverance devraient être retournés sur Terre en 2031.