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Curiosity : un laser sachant chasser les matériaux...

Sophie Eustache

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- 24/06/2014 18h:32

L'impulsion est de 30 mJ d'énergie durant 6 ns, ce qui fait une puissance de 5 millions de Watt (et pas milliards). En revanche, pour une taille de faisceau de 350 microns de diamètre, on dépasse bien le seuil d'irradiance du GW/cm2, puisque le laser de Chemcam offre environ 5 GW/cm2.

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Curiosity : un laser sachant chasser les matériaux...

© Nasa

Le Curiosity, le rover lancé en août 2012 sur mars, fête son premier anniversaire. Il s’agit bien sûr d’une année martienne, soit 647 jours terrestres. Cet anniversaire a été l’occasion pour le CEA de revenir sur la technologie française embarquée sur mars, le ChemCam, un laser chargé d’analyser la matière.

Depuis un an martien, - soit près de 2 ans pour nous terriens -, le rover Curiosity parcourt la planète mars pour chercher des traces de vie. « Sur la terre, la vie est apparue il y a 3,8 milliards d’années, mais à cause de l’érosion, la terre n’a pas de mémoire, tandis que Mars s’est gelée dans son passé. En allant sur Mars, et analysant la matière, on peut comprendre l’habitabilité de la terre », explique Sylvestre Maurice, docteur en astrophysique, astronome à l'Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP) de Toulouse. Pour mener ces recherches, la Nasa a envoyé Curiosity sur mars en août 2012. Ce rover s’est posé dans le cratère Gale. Signes de son histoire lacustre, les chercheurs y ont découvert des minéraux hydratés.

La matière passée au crible du ChemCam

Pour comprendre la géologie, et trouver des traces de vie, le rover a été doté d’un laser, le ChemCam. « En astronomie, on a travaillé à partir du photon pendant des années. Puis, on a finalement mis les pieds sur Mars, ce qui permet de faire de la géologie », explique Sylvestre Maurice. Le laser permet d’analyser à distance la matière. Le faisceau est focalisé, afin de concentrer l’énergie du rayonnement sur un point, et génère un plasma, c’est-à-dire de la vapeur d’atomes d’ions et d’électrons excités. Grâce au spectre généré, les chercheurs peuvent analyser la composition de la matière. « A chaque tir laser, on a un spectre qui s’affiche en temps réel. Le rose équivaut à de l’aluminium ou du calcium, le vert à du magnésium, et le bleu à du fer », détaille Jean-Luc Lacour, chercheur du CEA, devant le laser de démonstration.

La pression idéale

Ce démonstrateur expérimental imite l’environnement martien, à savoir sa pression et sa température. « Hasard heureux, la pression qu’on a sur Mars, c’est la pression parfait pour avoir cette qualité de signal », précise Jean-Luc Lacour.  En parallèle de la présentation, le laser continue à bombarder un morceau de roche. Un tic-tac frénétique émane du laser, il s’agit de l’onde de choc perpétrée par l’expansion de la matière, quand le faisceau est soumis à haute pression.  L’ablation de la matière dure 10 nanosecondes, et est émise à quelques milliards de watts.

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