Après une journée tumultueuse, nourrie en rumeurs et spéculations suite aux déclarations de l’un des responsables scientifiques de la mission MSL, au sujet de l'instrument SAM, qui fait partie de la suite instrumentale du rover Curiosity actuellement en opérations sur Mars, les membres de l’équipe française font le point sur ce que l’on peut attendre des mesures de cet instrument.

Par Patrice Coll (LISA) – membre de l’équipe SAM-GC

Exactement 3 mois après l’arrivée du Rover Curiosity à la surface de Mars, l’instrument SAM-GC, développé par le LATMOS et le LISA, a été déclaré pleinement opérationnel par les ingénieurs du Jet Propulsion Laboratory (NASA, Californie) et les responsables scientifiques de la mission Mars Science Laboratory.

Depuis ce chromatographe en phase gazeuse français, qui constitue avec 2 autres instruments « l’ensemble instrumental » SAM, un véritable laboratoire miniaturisé de physico-chimie à la surface de Mars, se consacre désormais à analyser ses premiers échantillons de sol martien, après s’être concentré en septembre/octobre sur l’analyse d’échantillons d’atmosphère. Le rover Curiosity a utilisé un mécanisme de son bras robotique pour prélever cinq échantillons de sable poussiéreux dans une zone nommée Rocknest. Sur la photo ci-dessous, on peut voir les traces de ces prélèvements, chacune de ces traces mesurant environ 5 cm de long. Le 5ème échantillon a été délivré en deux fois à l’instrument SAM (le 93ème jour martien – ou sol – de la mission / 9 novembre, et le 96ème sol / 12 novembre).

 

 

 

Après les 3 premiers mois d’exploration de la planète Mars passés au Jet Propulsion Laboratory, l’équipe SAM-GC est bien entendu impliquée dans les analyses, entre le centre CNES/Fimoc (Toulouse), le NASA Goddard Space Flight Center (Maryland, USA) et leurs laboratoires d’origine (LISA, UPEC-UPD-CNRS et LATMOS, UVSQ-UPMC-CNRS). Suite à une phase d’activation de SAM intense, l’équipe a travaillé quasiment 20h/jour sur ses analyses du 10 au 20 novembre. Heureusement Thanksgiving arrive, l’activité MSL va s’arrêter 3 jours et il sera temps pour l’équipe de prendre un peu de recul sur ses analyses.

Contrairement à ce que l’on peut lire dans certains médias, SAM ne peut pas trouver d’organisme vivant, puisque ce laboratoire analytique a pour mission de définir la composition chimique des échantillons qu’il analyse, que ce soient des échantillons de sol ou d’atmosphère. Bien évidemment si SAM détecte/identifie des composés organiques, il conviendra d’essayer de répondre à la question de leur(s) origine(s), et dans ce cas ce ne sera pas à SAM seul de répondre à cette question mais à l’ensemble des instruments de MSL qui en croisant leurs résultats permettront de mieux comprendre cette origine, qu’elle soit biologique ou autre…

En résumé l'investigation de Mars avec SAM commence à peine.

En attendant les premiers résultats, quelques liens pour suivre cette exploration :

• reportage dans le journal de 20h de TF1, le 21 novembre
• Emission « Reportages » sur TF1, le week-end du 24 novembre.
• Ciel & Espace de décembre
• Article dans 20 min

« Les Rencontres Exobiologiques pour Doctorants - une école interdisciplinaire pour exobiologistes en devenir »

Chaque année en février, un petit groupe de doctorants et d’enseignants chercheurs issus de plusieurs disciplines scientifiques - physique, chimie, géologie, biologie, philosophie des sciences - se réunit dans le cadre agréable du Parc ornithologique du Teich, près d’Arcachon. Avec, en ligne de mire, cette question : comment la vie est-elle apparue sur Terre, et où peut-elle avoir éclos dans l’Univers ?

Pour Hervé Cottin, professeur à l’Université Paris Est-Créteil, chimiste au Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques (LISA) et co-fondateur de ce rendez-vous, « l’objectif de cette école est surtout de faire comprendre les questions qui se posent lorsqu’on aborde ce thème de l’exobiologie, et que les scientifiques venus de différentes disciplines disposent d’une base commune de connaissances quand ils discutent ensemble ». Avec Muriel Gargaud, co-fondatrice et directrice de recherche du CNRS au Laboratoire d’astrophysique de Bordeaux, et le soutien de nombreux partenaires dont le CNES, un module de formation pluridisciplinaire d’une semaine pendant deux ans a été ainsi mis en place. Au programme : des cours et des débats sur des thèmes aussi divers que la dynamique de formation des planètes, la chimie prébiotique, l’émergence de la vie, la génétique évolutive, la vie intelligente… Sans oublier le climat de la Terre primordiale ou la radio-datation des fossiles. Car l’exobiologie, si elle concerne la question de la vie dans l’Univers, se penche également sur le mystère de son apparition sur Terre !

Mais qu’en pensent les étudiants qui ont participé à ces rencontres ? « J’ai appris énormément », témoigne Vassilissa Vinogradoff, doctorante au laboratoire Physique des Interactions Ioniques et Moléculaires (PIIM) de l’université Aix-Marseille. « Découvrir toutes les facettes de l’exobiologie est un énorme atout pour nous, scientifiques, qui cherchons les origines de la vie. Ça m'a permis d'étoffer mes discours, et mes connaissances se sont particulièrement enrichies en biologie, en physique et en géologie ». Autre avantage de l’interdisciplinarité, « on rencontre la grande majorité des thésards français en exobiologie, ce qui permet d'échanger énormément sur le sujet et pourquoi pas de construire de future collaborations ! » comme l’explique Thomas Gautier, en thèse au Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS) à l’université de Paris-Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines.

Pour en savoir plus, une seule adresse : la page RED sur le site de la Société française d’exobiologie (SFE), http://www.exobiologie.fr/red13/index.html. Ouvertes à tout étudiant francophone préparant une thèse, les inscriptions se font à partir de l’automne et jusqu’à la mi-janvier précédant chaque session. Le coût du séjour se monte à 200 € : il comprend l’hébergement en pension complète ainsi que la distribution de livres de cours et l’accès illimité au Parc ornithologique du Teich.

Les inscriptions pour l’édition 2013 sont ouvertes, jusqu’au 11 Janvier 2013 sur le site de l’école (http://www.exobiologie.fr/red13/index.html).

Le véhicule martien MSL-Curiosity a été déposé avec succès sur la surface de Mars à l’heure prévue (22h30, heure de JPL-NASA le 5 Août ; 7h30, le 6 Août, à l’heure française). Ce gros rover (900kg) va explorer Mars pendant au moins deux ans, analysant l’environnement martien, le sol et l’atmosphère avec les dix instruments qu’il transporte.

Parmi ces instruments, deux ont été développés par une collaboration entre la NASA et la France, avec le soutien du CNES, il s’agit de ChemCam et SAM. Pour connaître, à distance ou sur un échantillon rapproché, la composition des roches, ChemCam (Chemistry-Camera, LosAlamos National Laboratory, IRAP/Toulouse, CNES) tirera sur celles-ci au Laser et analysera la lumière émise. Dans le but de mieux comprendre l’évolution de Mars dans le premier milliard d’années après la formation de la planète, en particulier les possibilités de production de molécules organiques pré-biotiques, le laboratoire SAM (Sample Analysis at Mars, GSFC/NASA-Washington) pourra, quant à lui, analyser l’atmosphère et le sol de Mars : les échantillons solides ou gazeux seront traités dans SAM, puis envoyés vers sa chaîne instrumentale composée de trois instruments GC, MS, et TLS (Gas chromatograph, Mas spectrometrer, Tunable Laser Spectrometer).
Par cette association de mesures, SAM permettra ainsi de détecter avec précision les composants de l’atmosphère, en particulier les gaz trace tels le Méthane, et les composants du sol, principalement les molécules organiques.

Le Chromatographe en phase gazeuse, SAM_GC a été développé, avec le soutien du CNES et du CNRS, au LATMOS (UVSQ, UPMC, CNRS), et au LISA (U-Paris-Est-Créteil, U-ParisDiderot, CNRS), avec la participation de l’Ecole Centrale de Paris. Les phases d’intégration et de test de SAM_GC se sont déroulées aussi bien dans les laboratoires parisiens qu’à la NASA/GSFC ou à la NASA/JPL-LosAngeles. Les résultats de Curiosity, et donc de SAM, seront traités en partie en France, avec l’aide du FIMOC (French Instruments Martian Operation Center), au CNES Toulouse.

Pendant les trois premiers mois de roulage de Curiosity, une grande partie des équipes, science et technique, se partagera entre JPL/NASA Californie et CNES Toulouse, en assurant des rôles de Downlink (réception, traitement des données SAM), de participation au SWG (Science Working Group, analyse scientifique des résultats obtenus par les instruments à bord de Curiosity, conclusions) et de Uplink (‘remontée’ des télécommandes au Rover pour les activités du lendemain) ; des modèles de laboratoire de SAM à GSFC/NASA, (Washington) et au LATMOS (Guyancourt) seront utilisés pour une meilleure compréhension de ce qui aura été observé. Par la suite, en phase de routine, les équipes se replieront sur leurs laboratoires.

Comme l’ont fait avant lui Spirit et Opportunity, le rover Curiosity et ses dix instruments vont maintenant accumuler, pendant plusieurs années, des observations à la surface de Mars. Cette mission suscite, dans la communauté scientifique, de grands espoirs de découvertes essentielles sur les mécanismes d’apparition de la vie dans le système solaire.

Pour en savoir plus sur l'instrument SAM :

http://www.lisa.univ-paris12.fr/index.php?option=com_content&view=article&id=185&Itemid=4&lang=fr

 

Roger Lefèvre, Professeur émerite à l'Université Paris-Est Créteil, un des membres fondateurs du LISA a été nommé Chevalier dans l'Ordre de la Légion d'Honneur au titre du Ministère de la Culture et de la Communication. cette distinction reconnaît en particulier la qualité et la dimension novatrice des travaux que R. Lefèvre a conduits sur les matériaux du patrimoine culturel dans leurs interactions avec les systèmes atmosphériques.