Systèmes d'imagerie sur le rover martien Perseverance

L'optique est essentielle dans la recherche d'une vie ancienne sur Mars

Les missions de la NASA vers Mars au cours des dernières décennies ont prouvé que certaines parties de la planète rouge étaient probablement recouvertes d'eau il y a des milliards d'années. Le rover Perseverance parcourt actuellement la surface froide et sèche de Mars à la recherche de signes de vie microbienne ancienne. Il s'est posé en février 2021 et analyse des échantillons de roche et de sol afin de mieux comprendre le passé, le présent et le potentiel de Mars pour une future colonisation humaine. Perseverance est équipé de 23 caméras qui l'aident à naviguer et à poursuivre sa mission (Figure 1).¹ Ces systèmes optiques variés sont essentiels pour déterminer si Mars a déjà accueilli la vie et si elle pourrait être habitable à l'avenir.

Figure 1 : Un total de 23 systèmes d'imagerie permet au rover Perseverance de naviguer en toute sécurité et de collecter des échantillons géologiques à la surface de Mars.^1,2

Pourquoi un rover a-t-il besoin de 23 caméras ?

Les nombreux systèmes d'imagerie de Perseverance lui servent d'« yeux » et d'autres sens. Sept caméras ont été spécifiquement utilisées pour aider le rover à entrer dans l'atmosphère de Mars, à descendre vers la surface et à se poser en toute sécurité.¹ Ces systèmes, ainsi que des algorithmes avancés, ont permis au rover d'améliorer considérablement la précision des endroits où il pouvait se poser, ouvrant ainsi de nouvelles régions de Mars à l'exploration (Figure 2). Neuf caméras techniques aident Perseverance à conduire de manière autonome et à éviter les dangers. Sept caméras supplémentaires permettent au rover de collecter des échantillons de roche et de sol et d'analyser leur composition. Plusieurs des caméras scientifiques les plus intéressantes sont décrites ci-dessous.

Figure 2 : Cette image aérienne de Mars montre le site d'atterrissage nettement plus petit de Perseverance par rapport aux missions martiennes précédentes, qui étaient beaucoup moins précises.²

SuperCam : Vaporiser des roches martiennes avec un laser de forte puissance

SuperCam est l'une des caméras scientifiques les plus intéressantes de Perseverance. Elle utilise un laser à haute puissance pour vaporiser les roches jusqu'à 7 m de distance, puis un spectrographe analyse les restes pour déterminer leur composition chimique (Figure 3).¹ SuperCam recherche la présence de composés organiques qui pourraient indiquer une vie microbienne martienne du passé. Le laser génère un plasma (gaz très chaud d'électrons et d'ions libres) après avoir touché sa cible.

Figure 3 : SuperCam vaporise des roches jusqu'à 7m de distance et un spectrographe attaché détermine la composition chimique des restes pour voir s'ils contiennent des composés organiques.²

Autres caméras sur la Perseverance

Les autres caméras de Perseverance servent à une grande variété de fonctions. L'imagerie stéréo tridimensionnelle permet au rover de détecter avec précision son environnement et d'éviter les dangers.¹ Un système de fluorescence à rayons X caractérise les éléments chimiques dans des zones cibles aussi petites qu'un seul grain de sel de table. CacheCam est un système d'imagerie qui fournit une vue de haut en bas des échantillons de roche que Perseverance collecte avant qu'ils ne soient scellés et stockés (Figure 4). Cela permet aux scientifiques de garder une trace de l'ensemble du processus de collecte des échantillons et de le surveiller pour s'assurer de son bon fonctionnement.

Figure 4 : La vue de haut en bas des échantillons de roche recueillis par CacheCam permet aux scientifiques de surveiller les échantillons géologiques.²