Le laser Supercam de Thales, frère jumeau de Chemcam se prépare pour la mission Mars 2020

Sur les pas de Curiosity, qui roule depuis 5 ans et demi dans le cratère Gale sur Mars, la Nasa a commencé la construction du rover Mars 2020 et l’intégration des différents instruments. La nouvelle mission consiste à chercher des traces d'une vie disparue. Le rover ressemblera à son prédécesseur mais embarquera plusieurs innovations, dont des instruments jamais envoyés sur Mars.

Points clés
  • SuperCam, un nouveau laser plus performant pour Mars 2020
  • Une fonctionnalité supplémentaire pour pister des traces de vie
  • Des durées d’analyse augmentées avec un volume et une fiabilité identiques à celle de son prédécesseur ChemCam
Thales Group - supercam_mars_2020

A nouveau à bord de l’expédition de la Nasa pour approfondir l’exploration du sol martien, Thales vient de livrer au CNES, partenaire de la Nasa, le laser de l’instrument SuperCam plus perfectionné que son frère jumeau, le laser de ChemCam à bord de Curiosity.

Le laser de ChemCam développé par Thales pour le CNES fut le premier laser de puissance à fonctionner sur une planète autre que la Terre. Il est toujours en opération et totalise à ce jour plus de 500 000 tirs « extraterrestres ». 

Le laser SuperCam de Thales propose, en plus de la fonction LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) déjà présente sur ChemCam, une fonction spectroscopique, la spectroscopie Raman, technique non destructive, permettant d’approfondir les analyses en étudiant les modes de vibrations des molécules. Cette nouvelle technique d’analyse, jamais expérimentée sur Mars, permettra de pister d’éventuels marqueurs de la vie.

La fourniture du nouveau laser SuperCam constitue un véritable challenge car, tout en gardant un volume identique à celui du laser ChemCam, le laser SuperCam intègre une fonctionnalité supplémentaire, ainsi qu’un mode de commutation entre les fonctionnalités LIBS et Raman.
L’arrivée du Rover Curiosity sur Mars en 2012 est une image qui marque et qui m’est revenue régulièrement à l’esprit au cours du développement de SuperCam, en particulier lorsqu’il a fallu faire des choix qui pouvait impacter la robustesse du laser. »
Eric Durand, Responsable du programme SuperCam au sein des activités optroniques de Thales.
Au-delà du défi de l’encombrement, les équipes ont également réussi à augmenter les capacités d’analyse de façon significative : le laser SuperCam peut enchainer des salves de tirs 10 fois plus longues, 1000 tirs d’affilée contre 100 tirs maximum pour ChemCam, à une fréquence 3 fois supérieure (10 Hz). Et cela a été réalisé dans un planning de développement extrêmement court de 3 ans, alors que les programmes spatiaux s’étalent plutôt sur une dizaine d’années !
 
Thales place l’innovation au cœur de sa stratégie et la considère comme la rencontre des besoins du client avec une force de créativité, et une capacité à mettre en œuvre la rupture technologique. C’est dans cette optique que le groupe développe des lasers de grande puissance permettant de faire avancer la recherche dans différents domaines, notamment aux profondeurs du cosmos. Au total, près de 60 systèmes sont opérationnels dans le monde.
 
Notes aux rédacteurs

Instrument SuperCam
Thales réalise l’opto-mécanique (i.e. la partie optique et la mécanique associée) du laser, hors électronique fabriquée par l’IRAP qui assure également la qualification et les tests du laser dans des conditions représentatives (température, chocs, vibrations, radiations, durée de vie,….) d’un instrument embarqué sur un Rover martien.
Le Los Alamos National Laboratory (Los Alamos, NM, USA) et l’Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP, CNRS, Univ. Toulouse, CNES) sont co-responsables de la fourniture de l’instrument SuperCam à la NASA.

Mission ExoMars
La mission ExoMars 2020 est menée par l’Agence Spatiale Européenne (ESA), en coopération avec Roscosmos. Cette nouvelle mission de 2020 déposera à la surface de Mars une plateforme russe porteuse d’un véhicule européen. Le lancement se fera via une fusée Proton, le voyage durera 9 mois.
Thales Alenia Space est le maître d’oeuvre des deux missions (ExoMars 2016 et ExoMars 2020) et est responsable de la planification : Pour la mission ExoMars 2016, Thales Alenia Space a développé le module de descente et d’entrée dans l’atmosphère (EDM) et l’orbiteur Trace Gas Orbiter (TGO).  Pour la mission ExoMars 2020, Thales Alenia Space développera  le système de guidance et de navigation des modules de transport et de descente  du véhicule européen, et développera et intègrera le système de laboratoire analytique (Analytical Laboratory Drawer).
Contact
Victoire Chartier, Groupe et Innovation
+33 (0)1 57 77 90 22