Persévérance, le rover en route pour Mars, avec à son bord un micro développé à Toulouse

C’est ce 18 février 2021 que Persévérance atterrit sur Mars, 6 mois après son départ de la Terre. À bord du rover de la NASA, un microphone développé à Toulouse, par l’ISAE-SUPAERO. Ce micro a pour mission d'enregistrer les sons sur la planète rouge et c’est une première mondiale.

 

Le rover Persévérance, doté d'instruments encore plus perfectionnés que le robot Curiosity, attérrit sur Mars le 18 février pour une mission de 22 mois minimum.
Le rover Persévérance, doté d'instruments encore plus perfectionnés que le robot Curiosity, attérrit sur Mars le 18 février pour une mission de 22 mois minimum. © NASA / JPL

Peu avant 22h, ce 18 février, tous les yeux de la communauté scientifique seront braqués sur Mars. Le rover Persévérance arrivera au-dessus du cratère Jezero sur la planète rouge, après six mois de voyage. Gros défi pour la sonde qui devra, en seulement sept minutes, passer d’une vitesse de plus de 20 000km/h à zéro pour y déposer son chargement. 

L’objectif de la mission Mars 2020 est de ramener des échantillons du sol de la planète Mars sur Terre pour permettre leur analyse. Pour mener à bien sa mission, Persévérance sera doté d’outils encore plus perfectionnés que Curiosity.

SuperCam .... et Super micro

À commencer par SuperCam, la version améliorée de ChemCam, la caméra de Curiosity, pour pouvoir analyser les minéraux. Grâce à la technologie d’imagerie couleur haute-résolution qu’il embarque, l’instrument étudiera la chimie et la minéralogie des roches et des sols de Mars, ainsi que la composition de son atmosphère. La sonde pourra ainsi être guidée dans sa recherche d’échantillons pour assurer la meilleure sélection possible et déterminer s’il y a eu ou non de la vie sur la planète Mars.

Un micro adapté au spatial

Le rover Persévérance sera aussi doté d’un microphone très perfectionné, développé à Toulouse.

Le rover Persévérance est équipé d'un micro destiné à capturer les sons émis sur la planète Mars. Il s'agit d'une première mondiale. Le micro, installé à l'extérieur de SuperCam, est ici identifié par la flèche rouge.
Le rover Persévérance est équipé d'un micro destiné à capturer les sons émis sur la planète Mars. Il s'agit d'une première mondiale. Le micro, installé à l'extérieur de SuperCam, est ici identifié par la flèche rouge. © NASA / JPL

C’est environ deux à trois jours après l’atterrissage que le micro conçu par l’ISAE-SUPAERO commencera à enregistrer les sons martiens. Il s’agit là d’une première mondiale. Il y a déjà eu plusieurs tentatives d’embarquer un microphone à bord d’une mission vers Mars, toutes infructueuses, et c’est la première fois que la NASA en sélectionne un pour sa plus-value scientifique. Cela fait cinq ans qu'une équipe de cinq personnes de l’Isae-Supaero, l'une des meilleures écoles au monde en matière d'ingénierie aérospatiale, travaille sur ce projet.

Ce microphone est en fait un modèle "grand public" spécifiquement adapté pour résister à l’environnement martien. Comme l'indique David Mimoun, responsable scientifique du microphone et professeur à l'Isae-Supaero, "un certain nombre de composants ne sont pas compatibles avec le spatial, comme le "vide spatial", les fortes amplitudes thermiques".

David Mimoun, responsable scientifique du microphone, en train de travailler sur le micro qui a été installé sur la SuperCam du rover Persévérance
David Mimoun, responsable scientifique du microphone, en train de travailler sur le micro qui a été installé sur la SuperCam du rover Persévérance © Isae-Supaero

Le micro doit être capable de tenir les -120°C tout comme les +60°C sans se dégrader. On l'a chauffé et refroidi plus de 1000 fois et passé aux radiations pour simuler le trajet fait entre la Terre et Mars.

David Mimoun, responsable scientifique du microphone et professeur à l'Isae-Supaero

David Mimoun ajoute qu'"une seconde adaptation a été nécessaire. Il a fallu un fil spécial pour le raccorder à SuperCam qui l'alimente. Le micro étant à l'extérieur du rover, le cable subit donc le froid intense à l'extérieur et le chaud à l'intérieur. Ce fil spécial conduit l'électricité mais pas la chaleur". Par ailleurs des soudures très spécifiques ont été réalisées pour adapter le microphone à son environnement spatial. 

Grâce à une calibration effectuée sur Terre, dans une chambre reproduisant les conditions « martiennes », les enregistrements effectués par le micro pourront aider les chercheurs de l’Isae-Supaero à caractériser les différents types de matériaux analysés par l’instrument SuperCam, en s’appuyant sur une collection de sons de référence. 

Il faut savoir que le bruit sur Mars est fortement atténué et ne se propage pas. Les sons sont atténués de 20 dB par rapport à leur niveau sur Terre. Cela revient à une conversation à travers un mur de dix cm d’épaisseur.

Une double mission sur une décennie

La mission primaire de Perseverance durera environ 22 mois terrestres après l’atterrissage soit jusqu’au 6 janvier 2023. Tout temps supplémentaire sera du « bonus ». Il faut savoir que la mission Mars 2020 est le premier volet d'une mission en deux parties. Persévérance va, en premier lieu, collecter des informations et des échantillons. Et début 2030, un rover que l'on appelle "fetcher" ira chercher les échantillons pour les ramener sur Terre.

Et pour ceux qui s'interrogent... Quid de Curiosity ? Il continue son travail tant que sa santé le lui permet, maintenant épaulé par Persévérance, à l'oeuvre d'ici quelques jours sur sa mission d'envergure.

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