Configuration
sur le sol martien :

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cliquez sur les noms des instruments pour obtenir
leur description détaillée -
Une
fois arrivé à destination, sur le sol
martien, l'atterrisseur libéré de son
cocon protecteur et de son étage de croisière
pèse 350 kg, dont 55 kg d'instruments scientifiques.
L'énergie est fournie par des panneaux solaires
en décagones réguliers (polygones à
10 côtés) qui alimentent des batteries
lithium-ion.
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Les instruments scientifiques
Voici
les instruments scientifiques que possède l'atterrisseur
Phoenix à son bord :
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La
caméra du bras robotique
Située
juste au dessus du godet sur le bras robotique de
Phoenix, cette caméra CCD prendra des photos
de l'échantillon de sol collecté et
aussi des roches et des surfaces environnantes dans
le but de comprendre leur texture. D'autre part, la
caméra permettra d'obtenir des images des tranchées
creusées par la pelle mécanique et d'observer
peut-être des couches de compositions différentes
dans lesquelles les scientifiques pourront lire l'histoire
du climat dans cette région du globe martien.
Plusieurs diodes (LED) de couleurs différentes
permettront d'obtenir des images noir et blanc avec
des élcairages variés. L'optique de
l'appareil fera apparaître des détails
plus fin qu'un cheveux humain !
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La
caméra stéréoscopique de
surface (SSI)
Située
en haut d'un mat, à environ 2 mètres
du sol martien, la caméra SSI (pour Surface
Stereoscopic Imager) est en fait constituée
de deux caméras CCD à haute résolution,
véritables équivalents électroniques
d'yeux humains ! Comportant 12 filtres de couleurs
différentes, la caméra SSI fera des
images en 3 dimensions, en couleur et aussi en infrarouge
du site d'atterrissage et du sol environnant la sonde.
Les images réalisées permettront de
comprendre la géologie du site et de choisir
les meilleures zones pour prélever des échantillons.
Surveillant
le déroulement des opérations de collecte
d'échantillons du bras robotisé, cette
caméra pourra aussi être pointée
vers le ciel pour déterminer la quantité
de poussière et de vapeur d'eau présente
dans l'atmosphère.
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Instrument
TEGA : 8 fours + un spectromètre de masse
L'instrument
TEGA (pour Thermal and Evolved-Gas Analyser) est un
concentré de technologie : il comporte 8 fours
qui porteront chaque échantillon de sol prélevé
à 1000°C et un spectromètre de masse
qui déterminera la nature des éléments
chimiques contenus dans le gaz issu de la cuisson
de l'échantillon. Les scientifiques devront
choisir avec soin les échantillons de sol car
chacun des 8 fours ne pourra être utilisé
qu'une seule fois, pas plus de 8 analyses de sol ne
pourront donc être effectuées. Le spectromètre
de masse sera capable de détecter des composés
organiques, et donc peut-être des traces de
vie passée ou présente, sans pour autant
avoir la certitude que la matière détectée
soit bien d'origine biologique. Donnant de nombreuses
informations sur les éléments chimiques
présents dans le sol, l'instrument TEGA permettra
aux scientifiques de déterminer son potentiel
d'habitabilité. Autrement dit : le sol martien
analysé est-il un endroit propice à
la survie d'êtres vivants ?
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MECA,
mini-laboratoire d'analyses microscopiques et
chimiques
L'instrument
MECA (pour Microscopy, Electrochemistry and Conductivity
Analyser) est un laboratoire de chimie embarqué
! Le MECA se compose de 3 appareils distincts : d'une
part de deux microscopes et de 4 béchers d'analyses
chimiques situés sur la plate-forme de l'atterrisseur,
et d'autre part d'une sonde, située à
l'extrémité du bras robotisé
(non loin de la pelle), destinée à mesurer
la conductivité du sol, sa teneur en eau et
ses caractéristiques thermiques.
Lorsqu'un
échantillon de sol sera prélevé
par la pelle, une infime partie pourra être
déposée sur une roue comprenant 69 emplacements
de nature différente : l'un sera un aimant,
l'autre un tissus, un autre encore un plastique collant
etc... Le dépôt d'échantillons
sur ces surfaces révèlera le comportement
des particules de sol et leurs interactions.
Une
fois déposés sur cette roue, un microscope
optique pourra photographier les échantillons,
puis un microscope beaucoup plus puissant, appelé
microscope à force atomique, prendra le relais
et fera apparaître des détails de l'ordre
du nanomètre (10-9 mètres).
Ce dernier microscope sera composé de 8 petites
pointes soudées à une armature très
flexible qui tateront l'échantillon de sol,
un peu à la manière d'un aveugle lisant
du brail avec ses doigts... Lorsqu'une pointe sera
endommagée ou polluée, la suivante prendra
le relais jusqu'à ce que les 8 pointes aient
été utilisées. Ainsi, ça
n'est pas en voyant directement avec des yeux électroniques
(comme le fera le miscroscope optique), mais en tatant
l'échantillon que l'on aura accès aux
détails les plus fins de la structure du sol.
Ce sera la première fois qu'un tel microscope
sera utilisé sur Mars. Observera-t-on des microbes
martiens cachés dans la glace ?...
Pour
mieux comprendre le fonctionnement du microscope à
force atomique, voici une
petite animation (nécessite flash player).
Après
les fours de l'instrument TEGA, voici les bouilloires
de l'instrument MECA ! Quatre béchers de chimistes,
de la taille d'une chope de thé, pourront accueillir
des échantillons de sol. Ceux-ci seront dissous
dans une solution aqueuse légèrement
chauffée, pour maintenir le mélange
à l'état liquide (car sur Mars, il fait
froid !), et agitée régulièrement
durant une journée entière. Sur les
parois de chaque bécher, plusieurs électrodes
relèveront la concentration en chlore, brome,
magnesium, calcium et potassium. Enfin, deux pastilles
réactives seront introduites dans les béchers.
La première libérera le l'acide dans
la solution, révélant la présence
(ou pas) de carbonates et d'autres constituants solubles
dans les solutions acides. La seconde pastille détectera
des sulfates ou des molécules oxydantes. Ces
analyses, réalisées pour des échantillons
situés à des profondeurs différentes,
pourront éclairer l'histoire de l'eau dans
le sol de cette région de Mars.
Prévoir
le temps, c'est déjà un vaste problème
sur notre planète, alors pensez-donc le but
de la station météo embarquée
sur Phoenix n'est pas de prévoir la brume ou
le beau soleil sans nuage !... Non, la mission des
instrument du MET (pour Meteorological Station) est
de relever simplement de manière quotidienne
la température, la pression et la quantité
d'eau et de poussière en suspension dans l’atmosphère
polaire.
Outre
les capteurs de température qui seront montés
sur un mat de 1,20 mètres, l'instrument remarquable
de l'équipement météorologique
de Phoenix est sans doute le LIDAR. Le LIDAR fonctionne
comme un radar classique mais utilise des pulsations
laser puissantes plutôt que des ondes radio. Le LIDAR
envoie un faisceau laser verticalement dans l'atmosphère,
lequel est ensuite réfléchi par la poussière
en suspension dans l'air ou les particules de glace
constituant les nuages. Le retour de la pulsation
lumineuse sur l'instrument après réflexion
renseigne sur la structure des nuages et la taille
des particules.
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MARDI,
caméra de descente
Au
moment de l'atterrissage, peu après le largage
du bouclier thermique, une caméra située
sous la sonde prendra des images grand angle en couleur
du site d'atterrissage. Nommée MARDI (pour
Mars Descent Imager), elle permettra aux scientifiques
de situer avec précision le lieu d'atterrissage
de Phoenix et de visualiser la géologie des
terrains environnants avec une résolution d'image
élevée. Un petit microphone retransmettra
l'univers sonore de la sonde avant son atterrissage.