MARS SCIENCE LABORATORY (MSL)

Curiosity et sa charge utile

Pièce maîtresse de la mission MSL, Curiosity est un robot se déplaçant sur six roues, d'un poids de 899 kilogrammes dont 75 kilogrammes d'instruments scientifiques. Il mesure 3 mètres de longueur pour 2,8 mètres de largeur et son mât culmine à 2,1 mètres du sol. Il est équipé d'un bras robotique de 2 mètres de longueur. Ce rover a la particularité d'être alimenté électriquement par une pile nucléaire contenant 4,8 kilogrammes d'oxyde de plutonium 238 produisant 110 watts électriques en permanence. Cette absence de panneau solaire lui permet d'être moins vulnérable lors des tempêtes de poussière qui obscurcissent l'atmosphère et menace la survie de l'engin en diminuant grandement l'énergie disponible.

La charge utile de Curiosity se compose de dix instruments et d'un système de prélèvement.

Le sommet du mât est équipé de deux instruments : ChemCam (Chemistry Camera) et MastCam (Mast Camera). Le premier permet l'analyse à distance des roches par spectroscopie induite par ablation laser. Le principe est le suivant : un laser de puissance tire sur une cible (situé de 2 à 9 mètres du rover), ce qui provoque la fusion du matériau dont on analyse à distance la lumière émise par spectroscopie du proche infrarouge à l'ultraviolet. Cette technique donne la composition élémentaire de la roche. Le laser infrarouge a été fourni par la France. MastCam est constituée de deux caméras panoramiques et à haute résolution (pixel de 7 cm à 1 km de distance).

Quatre autres instruments sont disposés sur le corps même du rover : DAN (Dynamic of Albedo Neutrons) est un détecteur actif de neutrons permettant de mesurer la présence d'eau dans le premier mètre sous le rover ; MARDI (Mars Descent Imager) est une caméra réalisant, lors de la descente et de l'atterrissage sur Mars, des images à haute résolution et en couleurs afin de fournir des informations sur le contexte géologique du site ; RAD (Radiation Assessment Detector) est un détecteur de radiations permettant d'obtenir des informations en vue de préparer les futures missions habitées vers Mars ; REMS (Rover Environmental Monitoring Station) est constitué d'une station météorologique – donnant la vitesse et la direction du vent, la pression, la température de l'air et du sol, l'humidité... – et d'un capteur de rayonnements ultraviolets.

Le bras de Curiosity est muni, à son extrémité, de deux instruments : l'APXS (Alpha-Particle-X-ray-Spectrometer), qui permet une analyse élémentaire des roches par spectrométrie X ; MHALI (Mars Handlens Imager), qui est un microscope optique réalisant des images avec une résolution de 14 μm par pixel. En plus de ces deux instruments, le bras est pourvu d'un système de prélèvement d'échantillons : il s'agit d'une pelle, qui prélève de la poussière du sol, et d'une foreuse, qui prélève la poudre produite par le système de forage.

Le laboratoire d'analyse, situé dans la partie avant du rover, est constitué de deux instruments qui recueillent et étudient les échantillons en poudre collectés par le bras :

– CheMin (Chemistry and Mineralogy) analyse cette poudre par fluorescence et diffraction aux rayons X.

– SAM (Sample Analysis at Mars) est un mini-laboratoire d'analyses équipé d'un spectromètre de masse et de colonnes de chromatographie permettant d'identifier les molécules organiques contenues dans les roches et le sol. Les colonnes de chromatographie ont été fournies par la France.