Images de science : un microphone pour écouter la planète rouge

David Mimoun, Professeur ISAE-SUPAERO, responsable du développement du microphone de SuperCam en collaboration avec le, Centre national d’études spatiales (CNES)
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<span class="caption">SuperCam et son micro dans une chambre anéchoïque.</span> <span class="attribution"><span class="source">ISAE-SUPAERO/DEOS/Baptiste Chide</span>, <span class="license">Author provided</span></span>
SuperCam et son micro dans une chambre anéchoïque. ISAE-SUPAERO/DEOS/Baptiste Chide, Author provided

Sur la photo, on voit une maquette 3D de la « tête » du rover Perseverance. C’est là, sur le « mast unit », que se trouve l’instrument SuperCam. Il s’agit d’un instrument d’analyse LIBS (« Laser Induced Breakdown spectroscopy »), une technique issue du nucléaire qui permet de déterminer à distance la composition chimique d’un échantillon. SuperCam a été fabriquée en collaboration entre l’IRAP à Toulouse et le Los Alamos National Laboratory aux États-Unis, grâce au soutien du CNES.

Toutefois, l’analyse chimique des roches peut utilement se compléter d’une information sur la dureté de la roche, par exemple pour distinguer des roches hydratées comme les argiles, ayant connu de l’eau du premier milliard d’années de Mars, des basaltes volcaniques plus secs, ayant la même composition chimique, mais de structure différente.

C’est là que le micro, conçu à l’ISAE-SUPAERO, intervient : il va enregistrer le son de l’interaction du laser avec la roche. Plus le son est « aigu », plus la roche est dure. On peut ainsi différencier des roches indiscernables lors de l’analyse du spectre du plasma généré par le laser. Pour obtenir des mesures quantitatives, le microphone a ainsi été calibré dans la chambre anéchoïque que l’on voit sur la photo.

Mais ce micro va aussi servir à écouter les autres bruits de Mars : on va pouvoir enregistrer le vent martien, étudier les propriétés de l’atmosphère et celles de la couche limite à proximité du sol. Il faut imaginer que les sons sur Mars sont atténués, car l’atmosphère de Mars est peu dense (environ 6 mbar), comme vers 50-60 km d’altitude sur Terre. De plus, les hautes fréquences acoustiques (l’aigu) sont coupées car les molécules de CO2 les absorbent. Au total, les sons sont un peu différents, plus étouffés, par rapport à ce que l’on entendrait sur Terre.

Pour les nombreuses autres équipes qui ont des instruments sur Perseverance, le micro est également l’opportunité d’écouter les roues, les perceuses ou encore les pompes de l’instrument MOXIE, qui produira in situ de l’oxygène. En somme, le microphone servira aussi de stéthoscope pour évaluer la bonne santé de Perseverance.

La version originale de cet article a été publiée sur La Conversation, un site d'actualités à but non lucratif dédié au partage d'idées entre experts universitaires et grand public.

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