Un nouveau capteur pour identifier les volatils lunaires est en cours d'assemblage dans une salle blanche à l'Open University, Royaume-Uni avant des missions passionnantes sur la lune.

Le spectromètre de masse à piège à ions (ITMS) illustré ci-dessus fait partie d'un instrument qui détectera les volatils lunaires de l'atmosphère extrêmement mince de la lune et du sol lunaire.

Son nom est le spectromètre de masse exosphérique (EMS), a l'élément clé de la mission Astrobotic de la NASA qui se rendra dans la région de Valles Mortis de la lune en 2021.

Le capteur fait également partie de la mission Prospect de l'ESA pour étudier la glace d'eau lunaire à bord de l'atterrisseur russe Luna-27, dont le lancement est prévu en 2025. La plate-forme échantillonnera des ressources potentielles sur la lune pour préparer les technologies à une future exploration durable.

Développé par des scientifiques de l'Open University sous contrat ESA, ITMS est basé sur un 'piège à ions', un dispositif ingénieux qui permet aux chercheurs d'identifier et de quantifier des échantillons d'atomes et de molécules grâce à une technique connue sous le nom de spectrométrie de masse.

Les molécules lunaires entrant dans le capteur sont bombardées par des électrons émis par un fil chauffé pour créer des ions. Les ions résultants sont stockés dans un champ électrique formé par un ensemble d'électrodes de forme précise. Les ions sont ensuite libérés de ce «piège» dans l'ordre d'augmenter le rapport masse/charge dans le détecteur qui identifie et quantifie leur composition chimique.

Pour effectuer ces mesures sensibles, le capteur doit être assemblé et conservé dans des conditions extrêmement propres.

Les scientifiques de l'Open University sont enthousiasmés par la science qu'ils espèrent obtenir de ces missions lunaires.

"Pour la première fois, nous pouvons mesurer comment, et sous quelles formes, l'eau est distribuée à travers, au-dessus et au-dessous de la surface. Nous pouvons tester des théories sur la façon dont la lune a obtenu son eau. Et nous pouvons évaluer la disponibilité de la glace d'eau et d'autres ressources pour soutenir la future présence humaine sur la lune, " explique Siméon Barber, Responsable scientifique EMS à l'Open University.

"Nous nous attendons à plus d'opportunités de vol pour les missions d'exploration lunaire à l'avenir, et ce projet est à bien des égards un pionnier pour le développement rapide de charges utiles, " dit Roland Trautner, qui gère les développements du côté de l'ESA.