L'instrument APXS – la contribution du Canada à Curiosity
La contribution de l'Agence spatiale canadienne (ASC) au rover Curiosity, l'élément central de la mission Mars Science Laboratory, est le spectromètre à particules alpha et à rayons X (APXS).
En permettant d'étudier la poussière et les roches de l'environnement martien, la mission vise à trouver des réponses à la question qui fascine l'humanité depuis le début des temps : la vie existe-t-elle ailleurs dans l'Univers? L'instrument APXS du Canada aidera les scientifiques à avoir une image plus claire de la réponse.
L'instrument APXS : le spectromètre à particules alpha et à rayons X
En , Curiosity a écrasé accidentellement une pierre sur Mars et l'instrument APXS a permis de faire toute une découverte : des cristaux de soufre pur s'y trouvaient (en anglais seulement), du jamais vu sur la planète rouge! Cette découverte aidera les scientifiques à en savoir plus sur l'histoire de Mars et les environnements différents qui pourraient y avoir exister.
L'instrument canadien APXS de Curiosity examine des échantillons de la surface martienne pour en révéler la composition chimique.
Cet instrument est une version améliorée des spectromètres employés lors des missions Mars Exploration Rovers (MER) (en anglais seulement) et Mars Pathfinder (en anglais seulement).
Alors que les rovers Spirit et Opportunity de la mission MER étaient dotés chacun de cinq instruments, le rover Curiosity compte en tout dix instruments scientifiques, notamment l'APXS, mais aussi un imageur microscope et une caméra panoramique. Les instruments de laboratoire de pointe du rover Curiosity et sa mobilité comparable à celle du MER lui permettent de parcourir la planète et de l'explorer.
Le Canada a prolongé sa participation à la mission Mars Science Laboratory jusqu'en .
Au , Curiosity a franchi 32,1 km sur la surface martienne et son instrument canadien APXS a analysé 1533 échantillons et transmis 3404 résultats à la Terre.
Cette image montre l'instrument APXS sur le rover Curiosity de la NASA sur la surface de Mars. Grâce à cette photo, les chercheurs ont pu constater que l'APXS n'avait pas été recouvert de poussière après l'atterrissage de Curiosity. (Source : NASA/JPL-Caltech/MSSS.)
Comment l'APXS fonctionne-t-il?
Le capteur APXS, de la taille d'un cube de Rubik, peut collecter des données de jour comme de nuit.
Pour ce faire, le bras robotisé du rover Curiosity, au bout duquel se trouve le capteur, rapproche ce dernier de l'échantillon pour étudier les propriétés de l'énergie émise par l'échantillon en réaction au bombardement de rayons X et de particules alpha (noyaux d'hélium chargés).
Deux ou trois heures sont nécessaires à l'instrument pour analyser complètement un échantillon et en identifier les éléments qui le composent, notamment les éléments traces. Une analyse rapide peut être effectuée en une dizaine de minutes.
L'APXS est alimenté par un générateur thermoélectrique qui produit une grande quantité d'énergie à partir de la désintégration d'isotopes radioactifs. En conséquence, Curiosity ne dépend pas de panneaux solaires et fonctionne même pendant l'hiver martien.
Autoportrait du rover Curiosity à Duluth, un site au pied du mont Sharp. Cette vue assemblée à partir de plusieurs images ne montre pas le bras au bout duquel se trouve le capteur de l'APXS. (Source : NASA/JPL-Caltech/MSSS.)
Équipe scientifique de l'APXS
L'ASC est un partenaire de la mission internationale Mars Science Laboratory de la NASA, dirigée par le Jet Propulsion Laboratory (en anglais seulement).
Le chercheur principal de l'APXS est le professeur Ralf Gellert de l'Université Guelph. Il en a produit la conception scientifique basée sur l'instrument APXS de la mission MER (mis au point à l'institut Max Planck de chimie) et dirige l'équipe scientifique de l'APXS qui compte sur la participation de scientifiques des établissements suivants :
- Université du Nouveau-Brunswick
- Université Western
- Université de la Californie à San Diego
- Université Cornell
- Institut polytechnique Rensselaer
- Université nationale de l'Australie
Les constructeurs de l'APXS
L'entreprise canadienne MDA a construit l'instrument APXS.
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