Mars

SAMPLE ANALYSIS AT MARS GC

LA SUITE INSTRUMENTALE SAM
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Edition 25 février 2014


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L'expérience Sample Analysis at Mars (SAM)

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La suite intrumentale Sample Analysis at Mars (SAM)

SAM est la plus grosse (en terme de ressources) expérience scientifique embarquée à bord du rover Mars Science Laboratory (MSL). SAM est une suite instrumentale composée de trois instruments à savoir : un spectromètre de masse quadrupolaire (QMS) développé par le Goddard Space Flight Center de la NASA (GSFC, Washington, USA); un chromatographe en phase gazeuse (GC) développé par le Laboratoire sur les ATmosphères, Milieux et Observations Spatiales (LATMOS, Paris, Fr.) et le Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques (LISA, Paris, Fr.) qui font partie de l'Institut Pierre Simon Laplace (IPSL); et le spectroscope laser accordable (TLS), développé par le Jet Propulsion Laboratory de la NASA (Pasadena, USA) .
    Ces trois instruments sont intégrés dans une structure métallique qui inclut en plus : 1. l'électronique nécessaire au fonctionnement et au contrôle des instruments, ainsi qu'à l'aquisition des données et à leur transfert vers l'ordinateur de MSL; 2. l'échantillonneur de l'expérience qui est constitué de 74 micro-fours positionnés sur un caroussel. Ce caroussel a pour rôle d'amener les fours sous des tubes de remplissage qui permettent de transférer les échantillons de sol martien collectés par le bras manipulateur de la sonde et broyés par ls système de manipulation de l'échantillon, vers l'instrument. Une fois remplis, les fours sont ensuite transférés par rotation du caroussel vers la position d'échantillonnage de l'instrument, c'est à dire une position permettant la chauffe du four (et de l'échantillon) et le tranfert des gaz issus du chauffage vers la suite instrumentale. En plus d'une simple chauffe, certains échantillons de sol seront immergés dans un réactif chimique liquide (présent dans certains micro-fours). Ce réactif doit réagir avec certaines espèces chimiques qui ne se vaporisent pas facilement par simple chauffage, afin justement de les rendre plős vo,atkles (facilement vaporisables). Parmi ces espèces, certaines sont très importantes du point de vue exo/astrobiologique, comme les acides aminés, constituants de l'ADN et de l'ARN.
    Un échantillonnage de l'atmosphère sera également effectué via une entrée atmosphérique directe dans la suite instrumentale, et plus particulièrement pour le QMS et le TLS qui sont, entre autre, chargés de tenter de déterminer l'origine du méthane (seule molécule organique de Mars potentiellement détectée à ce jour) dans l'atmosphère martienne.


Schema sample analysis at mars experiment
Représentation de la suite instrumentale SAM

Integration SAM
L'éxperience SAM en cours d'intégration au NASA GSFC (10/2008)

Objectifs scientifiques et analytiques de SAM

L'expérience SAM possède des objectifs scientifiques fondamentaux vis à vis de la recherche d'indices de vie ou de chimie prébiotique à la surface de Mars. Ces objectifs se divisent en trois volets principaux :


1. La quète de molécules organiques
Aucune molécule organique, excepté peut être le méthane atmosphérique, n’a été trouvée à ce jour à la surface de Mars. Cette matière, nécessaire à la vie et la chimie prébiotique telle que nous la connaissons, est d’un intérêt primordial. SAM aura donc pour tâche principale d’identifier des composés organiques, ainsi que leurs sources. Parmi ces molécules, nous espérons pouvoir trouver des molécules en lien avec le vivant ou la chimie prébiotique.


2. La quète de l’eau
L’eau est un élément important pour la vie, pour la composition minérale à la surface de Mars, ainsi que pour les futures missions habitées vers Mars. SAM recherchera donc à caractériser l’état de l’eau à la surface de Mars.


3. La quète des isotopes et des oxydants
La surface de Mars serait, d’après les connaissances actuelles, un milieu oxydant et donc agressif vis-à-vis des molécules organiques et du vivant. SAM cherchera donc à mettre en évidence les sources d’oxydants ainsi que leur impact sur la matière organique. Il ménera également des analyses des composés atmosphériques afin de mettre en évidence des processus, à l’échelle planétaire, liés à l’évolution de Mars et de son atmosphère.