L'Institut de recherche planétaire du DLR (Centre aérospatial allemand) commence la construction d'un nouveau laboratoire d'analyse d'échantillons (SAL) dédié à l'étude d'échantillons de roche et de poussière provenant de corps planétaires tels que les astéroïdes et la Lune. La première phase sera opérationnelle d'ici fin 2022, à temps pour accueillir les échantillons collectés par la mission Hayabusa2, et entièrement prêt d'ici 2023. Un rapport de situation sera présenté aujourd'hui lors du congrès Europlanet Science Congress (EPSC) 2021.

Les années 2020 promettent une abondance de nouvelles missions renvoyant des échantillons planétaires sur Terre pour analyse. Les scientifiques peuvent en apprendre énormément sur les corps planétaires en envoyant des orbiteurs de télédétection, et encore plus par l'exploration « in situ » avec des atterrisseurs et des rovers. Cependant, les instruments de laboratoire sensibles sur Terre peuvent extraire des informations bien au-delà de la portée de la technologie robotique actuelle, permettant aux chercheurs de déterminer le produit chimique, isotope, minéralogique, propriétés structurelles et physiques des matériaux extraterrestres à partir d'un seul, petit échantillon.

"L'installation SAL nous permettra d'étudier des échantillons d'un niveau macroscopique à l'échelle nanométrique et nous aidera à répondre à des questions clés sur la formation et l'évolution des corps planétaires, " a déclaré le Dr Enrica Bonato du DLR. " Le retour d'échantillon nous fournit une " vérité terrain " sur le corps visité, vérifier et valider les conclusions qui peuvent être tirées par la télédétection. SAL débloquera une science vraiment passionnante, comme chercher des traces d'eau et de matière organique, en particulier dans les échantillons renvoyés par les astéroïdes. Ce sont des vestiges de planètes "défaillantes", alors fournissez du matériel qui donne un aperçu des premiers stades du système solaire et de l'évolution planétaire."

La mise en place du SAL a nécessité trois ans de planification et l'installation verra ses premiers instruments livrés à l'été 2022. L'équipement de pointe permettra aux chercheurs d'imager les échantillons de roche à un grossissement et une résolution très élevés, ainsi que de déterminer la composition chimique et minéralogique de manière très détaillée. Le laboratoire sera classé comme une installation « super-propre », avec mille fois moins de particules par mètre cube autorisées que dans une salle blanche standard. Des équipements de protection seront portés par toutes les personnes entrant afin de garder l'environnement le plus propre possible, et SAL sera équipé de boîtes à gants pour la manipulation et la préparation des échantillons. Tous les échantillons seront stockés sous azote sec et transportés entre les instruments dans des conteneurs remplis d'azote sec.

En collaboration avec d'autres laboratoires de l'Institut de recherche planétaire (y compris le Laboratoire de spectroscopie planétaire et le Laboratoire de simulation analogique planétaire), le nouveau SAL sera ouvert à la communauté scientifique pour des visites « d'accès transnational » soutenues par l'infrastructure de recherche Europlanet 2024.

Les premières études au SAL porteront sur deux petits, astéroïdes carbonés :Ryugu, dont les échantillons ont été renvoyés par la mission Hayabusa2 de la JAXA fin 2020, et Bennu, à partir de laquelle la mission OSIRIS-REx de la NASA livrera des échantillons sur Terre en 2023.

« Hayabusa2 et OSIRIS-REx sont à bien des égards des missions sœurs, à la fois dans le type de corps visité, et en étroite coopération entre les scientifiques et les agences de parrainage. La collaboration internationale est une partie importante de l'histoire de retour d'échantillons, et devient encore plus clé en matière d'analyse, " a déclaré Bonato. " Nous sommes également impatients de recevoir (et potentiellement de conserver) des échantillons de la lune de Mars, Phobos, retourné par la mission d'exploration des lunes martiennes (MMX) de la JAXA à la fin de la décennie. Nous espérons également recevoir des échantillons au SAL de la Lune au début de la décennie en provenance des missions chinoises Chang'E 5 et 6."

Une collaboration avec le Musée d'histoire naturelle et le Helmholtz Center Berlin à Berlin vise à établir un centre d'excellence pour l'analyse d'échantillons à Berlin dans les 5 à 10 prochaines années. À l'avenir, SAL pourrait être étendu à une installation de conservation complète.

"Les échantillons retournés peuvent être conservés pendant des décennies et utilisés par les générations futures pour répondre à des questions auxquelles nous n'avons même pas encore pensé à l'aide d'instruments de laboratoire qui n'ont même pas été imaginés, " a ajouté Jörn Helbert, Chef de département des laboratoires planétaires chez DLR.