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L'instrument franco-américain ChemCam (Chemical Camera) est un des plus importants du rover Curiosity. Il a pour fonction de déterminer la composition élémentaire des roches jusqu'à une distance de 9 m grâce à un laser. Concrètement, un tir laser vaporise la roche qui émet une étincelle lumineuse. La lumière ainsi émise est ensuite captée par un télescope puis analysée avec les trois spectromètres américains pour déterminer la composition de la cible.
La contribution française à l'instrument est le Mast Unit constitué d'un laser, d'un télescope, d'une caméra RMI et de l'électronique associée. Il est sous la responsabilité du chercheur français Sylvestre Maurice, de l'Irap (ex-CESR) que nous avons interrogé après les premiers tirs laser et résultats d'analyse spectrométrique sur la roche Coronation (N165). D'emblée, il nous fait part de sa très grande satisfaction de constater que ChemCam fonctionne « mieux que sur Terre en fournissant un bien meilleur rendement que ce que nous avions vu lors de nos tests avec notamment une qualité de mesure meilleure que les prévisions en rapport signal sur bruit et d'information susceptible d'être recueillie ».
ChemCam installé sur le mât du rover Curiosity. Juste en dessous de l'instrument, on peut voir les deux caméras de navigation (NavCam). © Nasa/JPL
Si pendant les 90 premiers jours martiens de la mission, l'exploitation de ChemCam se fait depuis les États-Unis au JPL, lors d'une seconde phase les opérations seront partagées entre le JPLJPL et la France depuis un centre de contrôle, le Fimoc, installé au Cnes à Toulouse. « C'est la première fois qu'une mission de la NasaNasa est en partie pilotée par des non-Américains », explique le chercheur spécialiste en sciences planétaires.
ChemCam de Curiosity : premiers résultats en 2013
Le laser n'utilise pas directement l'énergieénergie produite par le générateurgénérateur thermoélectrique à radio-isotopeisotope (RTG) de CuriosityCuriosity. Entre ces deux équipements se trouve une batterie chargée en permanence par le RTG qui « permet de tirer plus que ce que nous donnerait instantanément le générateur ». À partir d'un courant continucourant continu de 28 voltsvolts et délivrant une puissance de 50 wattswatts, l'énergie est stockée sur des condensateurscondensateurs (au nombre de 650) qui la relâchent en quelques microsecondes pour déclencher le tir laser d'une puissance de plus d'un million de watts. « L'instrument ne fait rien d'autre que de transformer cette énergie électrique en énergie optique à l'intérieur du laser avec un rendement très grand. »
Premier tir laser sur la roche Coronation pour s'assurer du bon fonctionnement de ChemCam. © Nasa/JPL-Caltech/LANL/Cnes/IRAP
Ce laser est conçu pour effectuer plusieurs millions d'impulsions de très courtes duréesdurées, d'environ 5 nanosecondes. « Actuellement, de 400 à moins d'un millier de tirs laser sont réalisés. En phase de croisière on estime qu'il sera possible de faire mille tirs quotidiens. » Autrement dit, il pourra fonctionner bien au-delà de la mission initiale de Curiosity d'une année martienne, équivalente à deux années terrestres.
Les premiers grands résultats scientifiques seront présentés en mars 2013 lors d'une conférence de presse organisée au États-Unis. « On s'attend à des résultats surprenants » car si « les roches martiennes sont surprenantes, on le verra » !
