PARIS – Scientifiques et ingénieurs français ont relevé le défi lancé par l'agence spatiale américaine NASA en mettant au point le laser, très puissant mais économe en énergie, qui sera l'instrument vedette de la mission Mars Science Laboratory (MSL09) d'analyse du sol martien.

Le Centre national d'études spatiales (CNES), qui finance le projet, vient de donner son feu vert à la dernière version de l'appareil qui sera lancé en octobre 2009 vers la planète rouge, a annoncé le 7 juin dernier à la presse le responsable scientifique du projet Sylvestre Maurice (CNRS/Université de Toulouse).

Le laser sera installé au sommet d'un mât dominant un énorme véhicule d'exploration de 750 kilogrammes, de la taille d'une petite voiture, mû par un réacteur nucléaire. Il pourra pulvériser des fragments de roche martienne à une distance de neuf mètres, en leur appliquant une énergie d’un gigawatt/cm2.

Le gaz brillant produit par des températures atteignant 10 000 degrés pourra alors être analysé à distance par un spectrographe de conception américaine. L'ensemble laser spectrographe constituera l'instrument ChemCam, l'un des dix appareils emportés par le rover mais peut-être le plus important.

L'objet de la mission MSL09 est de déterminer si Mars a pu, dans le passé, avoir été habitable, avec la présence d'eau en surface. Dans ce cadre, ChemCam fournira des données précieuses sur la composition chimique des roches.

L'avantage de l'instrument franco-américain est de permettre l'analyse à distance des roches les plus intéressantes, sans avoir à entreprendre des déplacements hasardeux pour l'existence même du rover.

Ce premier instrument français sur Mars est le produit d'une collaboration, jugée exemplaire par les participants, entre une entreprise privée (Thales Laser), un laboratoire public de recherche (CNRS/Université) et le CNES.

Les ingénieurs ont dû faire subir une sérieuse cure d'amaigrissement aux lasers existants de Thales, passés de huit kilogrammes à 530 grammes. L'appareil final ne dépasse pas vingt centimètres de long et cinq centimètres de diamètre.

L'un des éléments du cahier des charges était aussi de pouvoir fonctionner sans système de régulation thermique, pour économiser l'énergie. Or, la quasi-totalité des lasers existants fonctionne à température constante. Et les températures sur Mars oscillent entre -125 ° et 10 °C!

Enfin, il lui fallait pouvoir résister à des chocs importants lors de l'atterrissage, ce qui exclut l'utilisation de toute partie mobile.

Avec ChemCam, les scientifiques espèrent effectuer 200 mesures par jour pendant 700 jours. Les données seront transmises à un centre de contrôle, probablement implanté à Toulouse, où les scientifiques auront six heures pour les analyser et pour guider le rover vers les endroits les plus prometteurs.

Pour l'industriel, la performance technologique de ChemCam pourrait avoir des retombées bien concrètes. «Vous avez un petit laser qui ne consomme pratiquement pas et qu'on peut emmener partout», résume Gérard Labaune, président de Thales Laser. «On pourrait l'imaginer accroché à la ceinture d'un policier et qu’il servirait à déterminer la dangerosité d'un objet abandonné.» La durée de l'impulsion du laser est en effet tellement brève – de l'ordre du millionième de milliardième de seconde – que l'explosif n'a pas le temps de réagir...