Les premiers tests scientifiques pour la réplique du rover ExoMars ont débuté après plusieurs semaines de tests de conduite autour du simulateur de terrain Mars dans les locaux d'ALTEC à Turin, Italie.

Avec le système de locomotion opérationnel, il est maintenant temps pour les caméras et les instruments du rover de balayer un terrain semblable à celui de Mars, à la fois sur et sous la surface, à la recherche des meilleurs échantillons.

Le jumeau du rover Rosalind Franklin de l'ESA, également connu sous le nom de modèle d'essai au sol (GTM), a été occupé à arpenter 64 mètres carrés de terrain dans l'un des plus grands chantiers martiens d'Europe, soigneusement mis en scène avec des zones sablonneuses et des rochers de différentes tailles, ainsi que des simulations de gravité et de lumière pour recréer l'environnement sur Mars.

Voir, se casser, enquête

L'imagerie vient en premier. Deux caméras stéréo en haut et en bas du mât du rover - NavCam et LocCam - permettent au GTM de « voir » en trois dimensions et d'identifier les rochers et les pentes devant. Les caméras guident le rover sur des chemins sûrs et aident à éviter les dangers.

Une fois le rover en mouvement, deux autres ensembles de caméras, PanCam et CLUPI, entrent en jeu pour obtenir une image complète du site avec une imagerie haute résolution. Ces « yeux » du rover envoient des images panoramiques et rapprochées du terrain aux opérateurs du Rover Operations Control Center (ROCC). Les équipes de Thales Alenia Space et d'ALTEC ont travaillé en synergie avec les ingénieurs de l'ESA.

Les images sont essentielles pour cartographier le contexte géologique et pour aider les scientifiques à décider où le rover doit s'arrêter et étudier la surface plus en détail.

Choisir la cible

Trouver des échantillons appropriés implique bien plus que simplement repérer un affleurement et creuser. Le rover est équipé d'un géoradar - WISDOM - et d'un détecteur de neutrons - ADRON - pour comprendre ce qui se trouve sous la surface.

La recherche de preuves de vie sur Mars est un objectif principal de la mission ExoMars 2022.

Si n'importe où sur Mars, les traces de la vie passée ou présente sont plus susceptibles d'être trouvées sous terre, où d'anciennes signatures biologiques peuvent encore être préservées des fortes radiations de la planète rouge.

Tout comme les archéologues sur Terre fouillent des sites, WISDOM peut fonctionner en analysant la zone sous forme de grille, en divisant le sol en petits carrés. Le spectromètre à neutrons d'ADRON fonctionnera en tandem avec le radar pour détecter l'eau et les minéraux hydratés sous la surface.

Cas de test pour Mars

Les opérateurs répètent tous les scénarios de mission possibles pour se préparer à l'arrivée de Rosalind Franklin à Oxia Planum sur Mars en juin 2023.

Les premiers tests avec la science en action ont commencé avec le rover effectuant une traversée pour caractériser une zone sablonneuse et plate. Après avoir erré pendant un certain temps, les caméras ont fourni aux opérateurs des images stéréo et haute résolution.

Une fois qu'un endroit jugé suffisamment intrigant pour forer des échantillons est trouvé, il était temps d'obtenir plus d'informations sous la surface.

Le radar à pénétration de sol WISDOM a effectué son analyse scientifique tous les 10 cm pendant 30 secondes. Une fois que le laboratoire sur roues a parcouru cinq mètres, il a effectué deux virages à 90 degrés et a recommencé sur une nouvelle piste de cinq mètres. A la fin de l'épreuve, WISDOM a scanné une grille de 25 mètres carrés.

Un deuxième test a répété cette séquence, cette fois-ci avec un trajet beaucoup plus long de huit mètres pour une acquisition scientifique de plus grande envergure. Et au lieu de s'arrêter tous les demi-mètres, le GTM utilisait WISDOM à chaque mètre.

Dans les deux cas, la séquence a été complétée par le détecteur de neutrons, Adron, qui a pris des mesures à la recherche de traces d'eau. Ensuite, l'exécution d'une grille WISDOM complète de 25 mètres carrés.

Où percer ?

Ces essais à sec simulent les séquences que le rover suivra sur Mars, où les scientifiques devront décider quelle zone mérite le forage. Rosalind Franklin est équipé d'une perceuse pour extraire des échantillons jusqu'à un maximum de deux mètres, plus profond que tout autre rover et une première dans l'exploration de Mars.

En prime lors de ce premier essai scientifique, le rover a tenté des forages à différentes profondeurs et à travers une couche d'échantillons sélectionnés par l'équipe ExoMars.

Sur Mars, l'échantillon collecté par la foreuse sera broyé en une poudre fine et livré au laboratoire d'analyse au cœur du rover pour analyser sa minéralogie et sa chimie.

Sans pause estivale pour le rover, Les prochains tests sur Mars Terrain Simulator impliqueront l'analyse d'échantillons à l'intérieur du laboratoire d'analyse du rover. Une suite d'instruments - Micro-Omega, Raman et MOMA—étudieront la composition minéralogique et moléculaire du sol.

Pendant la vraie mission sur la planète rouge, les résultats de cette analyse pourraient répondre à des questions sur l'origine potentielle, évolution et distribution de la vie sur Mars