Le laboratoire biochimique de Phoenix

Microscopy, Electrochemistry, and Conductivity Analyzer (MECA)  -  analyseur microscopique et électrochimique

Instrument réalisé par le Jet Propulsion Laboratory, l'Université de Neuchâtel et l'Université d'Arizona.

Il s'agit de l'expérience la plus complexe embarquée à bord de PhoenixPhoenix. Elle comporte trois instruments ou ensembles d'instruments destinés à analyser de nombreuses propriétés du sol et du sous-sol martien.

Laboratoire en milieu humide

Il comprend quatre petits containers destinés à recevoir les échantillons. Après collecte par le bras robotiquerobotique et dépôt dabs le réceptacle celui-ci est hermétiquement fermé, puis une solution y est introduite. L'ensemble est alors agité durant environ une journée, et au terme de celle-ci un ensemble d'électrode mesurent la présence et la concentration de divers solutés.

Point d'arrivée de Phoenix, comparé à ceux des précédentes sondes

Deux pastilles réactives sont ensuite introduites, l'une libérant un acide afin de détecter d'éventuels carbonates et mesurer des éléments uniquement solubles en milieu acide. L'autre doit permettre de détecter des sulfates ou d'autres molécules oxydantes.

Ensemble de microscopes

Un premier microscope optiquemicroscope optique, similaire à ceux que l'on trouve ordinairement dans toutes les salles de travaux pratiques, est doté d'une résolutionrésolution de 4 micronsmicrons par pixelpixel. L'éclairage de la cible est produit par des diodes électroluminescentesdiodes électroluminescentes rouge, verte, bleue et UVUV, ce qui permettra de faire ressortir les différents constituants du sol (minérauxminéraux, glace, etc.).

Le second microscope, baptisé FAMARS, fonctionne sur le principe de la force atomique. Contrairement aux modèles optiques, celui-ci procède non en observant la lumière réfléchielumière réfléchie ou réfractée par la cible, mais en la touchant, ou plutôt en l'effleurant.

Le principe est très simple, du moins dans son énoncé. L'instrument est muni d'une pointe extrêmement fine pour sentir l'échantillon, en balayer la surface et en synthétiser une représentation agrandie en trois dimensions. Son pouvoir de résolution sera d'environ 10 nanomètresnanomètres.

Le microscope à force atomiquemicroscope à force atomique sera le premier du genre participant à une mission spatiale, à fortiori à la surface d'une planète. Il possède huit pointes fixées à des leviers très flexibles, conçus de telle façon que si une d'entre elles est endommagée ou contaminée, une autre viendra automatiquement prendre sa place. Si les huit pointes ont été utilisées, l'instrument ne pourra plus fonctionner.

Avant de prendre place dans les réceptacles des microscopes, les échantillons de sol collectés seront déposés sur un porteporte-échantillon d'un type très particulier, formé d'une roue comportant 69 substratssubstrats différents. Ils seront ainsi mis en contact avec des aimantsaimants, des surfaces collantes, des surfaces abrasives pour déterminer la duretédureté, divers textiles, diverses sortes de métauxmétaux, etc. Les réactions des particules du sol avec ces différentes matièresmatières seront examinées et étudiées.

Sonde de conductivité thermique et électrique

Le troisième instrument est directement fixé sur la pelle à l'extrémité du bras robotisé. Sa fonction sera de mesurer avec précision la conductivitéconductivité électrique et thermique du sol durant le travail de creusement.

L'instrumentation MECA avait été auparavant montée sur la sonde Mars Surveyor 2001, dont le lancement avait été annulé suite à l'échec de Mars Polar LanderMars Polar Lander. Son objectif était de caractériser la poussière martienne que l'on devine particulièrement abrasive, et identifier les dangers potentiels de son interaction avec les instruments et les hommes des prochaines missions habitées.