Le cœur du spectromètre de masse exosphérique (EMS) est visible sur cette image du capteur clé qui étudiera l'abondance d'eau lunaire et de glace d'eau pour les prochaines missions vers la Lune.

Ce spectromètre est livré à la NASA aujourd'hui dans le cadre de l'instrument PITMS pour son lancement sur la Lune plus tard cette année.

L'EMS est basé sur un « piège à ions », un dispositif détecteur ingénieux qui permet aux chercheurs d'identifier et de quantifier des échantillons d'atomes et de molécules dans un gaz et permet d'établir un spectre de masse correspondant. Des scientifiques de l'Open University et de RAL Space développent un EMS dans le cadre d'un contrat avec l'ESA.

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 » par ordre croissant de rapport masse/charge dans le détecteur qui identifie et quantifie leur composition chimique.

Cela permettra à l'instrument de mesurer l'eau et d'autres molécules dans la très fine atmosphère de la Lune tout au long de la journée lunaire pour étudier un concept de « cycle de l'eau » lunaire.

L'instrument PITMS fera partie d'un atterrisseur lunaire qui arrivera sur la Lune lors de la mission Astrobotic M1 de la NASA emmenant des charges utiles lunaires commerciales dans la région de Lacus Mortis en 2021.

Un spectromètre de masse similaire est également développé pour l'ensemble de charge utile Prospect de l'ESA afin d'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.

"Le spectromètre de masse exosphérique de l'ESA va non seulement acquérir des données scientifiques, mais aussi tester notre dernière technologie de surveillance environnementale pour les environnements planétaires, " dit Roland Trautner, Chef de projet ESA pour l'EMS.

« Des instruments comme l'EMS permettent de détecter l'impact des activités humaines sur l'environnement lunaire, et comprendre ces changements nous permet d'améliorer notre science et d'apprendre à protéger l'environnement naturel des corps planétaires. Petit, des détecteurs légers comme l'EMS pourraient devenir un équipement standard sur les futurs atterrisseurs lunaires."

Dans le but de développer la première présence à long terme sur la Lune, L'ESA s'associe à la NASA et à d'autres partenaires pour le retour de l'humanité sur la Lune. La prochaine génération « Artemis » à faire l'expérience des alunissages sera internationale et ouvrira l'exploration de l'espace lunaire à la population mondiale.