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Interview

Supercam : la Nasa et le Cnes prolongent leur collaboration

Supercam : la Nasa et le Cnes prolongent leur collaboration

© Nasa

À l’occasion du 51e salon du Bourget, la Nasa et le Cnes ont signé un accord prolongeant leur coopération au sein de deux programmes lancés en 2014 : la création conjointe de l’instrument SuperCam, qui sera embarqué par la mission « Mars 2020 », et le programme de gestion des risques de collision en orbite. L’occasion de revenir sur le portrait de Sylvestre Maurice, planétologue à l'Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP) de Toulouse et père de SuperCam.

Et c'est reparti pour un voyage sur Mars ! En poussant les portes du bureau de Sylvestre Maurice, on s'aperçoit assez vite de sa passion pour la planète rouge. Livres, posters, miniatures du robot Curiosity... Elle s'affiche partout et vous contamine illico. Cet homme à l'allure décontractée a contribué à prouver que toutes les conditions nécessaires à la vie ont été réunies sur Mars, il y a quelques milliards d'années. Avec son acolyte américain Roger Wiens du Laboratoire national de Los Alamos, le planétologue a développé un instrument capable de déterminer la composition élémentaire des roches sur Mars. Embarqué sur la tête du robot Curiosity, il permet de déterminer la composition chimique des échantillons situés jusqu'à neuf mètres de distance grâce à un laser signé Thales Optronics. Le boîtier d'analyse a été lancé en août 2012 et envoie depuis des données de la planète rouge à la Ville rose. Ce qui fait la fierté du planétologue. « C'est au centre d'opération à Toulouse que l'on a piloté pour la première fois un instrument envoyé sur Mars », se félicite Sylvestre Maurice. Depuis ce jour, sous le regard de trois horloges qui indiquent l'heure de Toulouse, de Los Alamos et de Los Angeles, son équipe pilote l'instrument une semaine sur deux, en alternance avec le centre américain.

 

Déjà 190 000 tirs laser

 

« Nous sommes calés sur leurs horaires et commençons donc notre journée à 17 heures, soit 8 heures du matin chez eux, pour la finir à 5 heures du matin. » Cette « garde partagée » convient bien aux parents de ChemCam, Roger Wiens et Sylvestre Maurice. Surtout que leur bébé se porte à merveille. « À 2 ans et 4 mois, après pas moins de 190 000 tirs laser, l'instrument fonctionne toujours aussi bien », se réjouit Sylvestre Maurice. Avec enthousiasme, le scientifique télécharge et commente les dernières données reçues de Mars, et quelques photos époustouflantes de la planète rouge. Puis passe un coup de téléphone, histoire de s'assurer que les expérimentations de son équipe se déroulent bien. Sur la coque de son smartphone, la photo de Curiosity et l'inscription « For our ChemCam's Daddy ».

Sylvestre Maurice a commencé à s'intéresser à Mars alors qu'il étudiait la Lune. « J'essayais de comprendre la composition chimique de la surface de la Lune. On l'aborde de deux façons : soit à distance avec des orbiteurs, soit au contact en rapportant des échantillons. Je l'ai fait sur la Lune et j'ai voulu le faire également sur Mars. Pour cela, il fallait des instruments. » C'est au début des années 2000 que commence son périple martien. À cette époque, le rover qui abritera l'instrument sur lequel il planche n'existe pas encore. « Il fallait être prêt pour l'arrivée d'un tel robot. Il y avait une certaine prise de risque, mais je ne sais pas si j'en étais conscient à ce moment-là. »

Puis, en 2004, les jumeaux Spirit et Opportunity atterrissent. Forte de ce succès, la Nasa décide de réaliser un nouveau rover, plus gros et plus puissant. L'appel d'offres concernant les instruments à embarquer est lancé et recueille plus d'une cinquantaine de réponses, dont celle des deux complices. À quelques jours de Noël, le 20 décembre 2004, le duo apprend sa sélection. « La machine infernale se met alors en route : une sorte de boule au ventre qui s'installe et qui ne me lâchera pas pendant dix ans », avoue Sylvestre Maurice. Avant de s'interrompre, ému : « C'est incroyable, je n'en reviens pas à l'idée que cela fait dix ans. » C'est pourtant bel et bien le cas... et l'aventure ne fait que commencer.

 

L'objectif est de rapporter un échantillon

 

Suite à cette réussite, la Nasa décide de réitérer l'expérience en 2013. Nouvel appel d'offres, nouvelle sélection. On reprend les mêmes et on recommence, pour une période de huit ans minimum, avec un « ChemCam on steroids », s'amuse Sylvestre Maurice. Baptisé SuperCam, l'instrument permettra d'étudier la diversité géologique de Mars et de détecter de potentielles traces de vie passée à la surface de la planète. « La plus belle reconnaissance pour ChemCam, c'est la sélection de SuperCam. » La Nasa souhaite décliner Curiosity en s'autorisant à changer uniquement la charge utile. « C'est la notion d'héritage, précise l'astrophysicien. Et cet héritage, c'est de réutiliser la technologie, même si elle est ancienne. L'important, c'est qu'elle remplisse sa fonction. Nous ne cherchons pas à faire un bijou technologique. Si la performance scientifique est atteinte, cela ne sert à rien d'aller chercher autre chose. »

Seule la mission est différente, puisque les chercheurs ont pour but de rapporter un échantillon de la planète rouge. « Pour cela, détaille le scientifique, il faut se poser, choisir le bon échantillon, le caractériser, le mettre dans une sorte de sac à dos, redécoller de Mars - ce que nous n'avons jamais fait ! - et se mettre en orbite autour de la planète pour récupérer le sac. » Les dernières étapes étant conditionnées à l'intérêt de l'échantillon, évalué par l'analyse de SuperCam qui précisera à la Nasa si ça vaut le coup d'aller le chercher. Le rover, lui, restera sur place. « Au début, je pensais que c'était une logique à l'envers, mais j'ai fini par trouver ça génial ! Et puis, demandez à tout scientifique ce qu'il veut, il vous répondra : "Un morceau de Mars dans mon labo". » Autant dire que l'aventure martienne n'est pas prête de s'arrêter. Ni la boule au ventre de s'estomper...

ANALYSE À DISTANCE

Placé sur le mât du rover pour analyser jusqu'à 9 mètres de distance la composition des échantillons rocheux, SuperCam combine différents appareils tels qu'un analyseur de composition élémentaire par laser et spectroscopie optique (Libs), des spectromètres Raman et infrarouge pour la minéralogie ainsi qu'une caméra couleur haute définition pour étudier les textures. Le laser est conçu pour réaliser un tir focalisé à moins de 500 microns près. La roche atteinte se transformera alors en plasma, sous l'effet d'une température de 8 000 °C. Le spectromètre l'analysera et enverra ses résultats aux scientifiques. SuperCam permettra aussi de caractériser les échantillons ramassés par le rover destinés à être envoyés sur Terre.

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