Test de roches ressemblant à des crevettes : Les ingénieurs travaillant avec le rover Mars de la NASA ont créé cette zone d’essai au JPL pour s’entraîner au forage dans la roche friable à l’aide d’un duplicata du trépan du rover. Le premier échantillon de persistance s’est effondré en poudre au lieu de rester intact, ce qui a incité une campagne de tests. Crédit : NASA/JPL-Caltech
En utilisant des roches broyées soigneusement sélectionnées, les ingénieurs essaient de comprendre comment gérer les roches friables comme celles que la sonde a rencontrées lors de sa première tentative d’échantillonnage.
Création d’un trou de forage dans une roche d’essai : les ingénieurs du Jet Propulsion Laboratory de la NASA ont effectué des tests sur des roches comme celle-ci pour comprendre pourquoi la première tentative du rover Perseverance de l’agence a donné un échantillon de poudre. Une copie de la foreuse du rover a tenté de créer un noyau à partir de roche friable. Crédit : NASA/JPL-Caltech
lorsque[{ » attribute= » »>NASA’s Perseverance Mars rover tried to collect its first rock core sample last August, the outcome presented a puzzle for the mission team: The rover’s sample tube came up empty. But why?
Not long after, Perseverance successfully gathered a sample the size of a piece of chalk from a different rock. The team concluded that the first rock they had chosen was so crumbly that the rover’s percussive drill likely pulverized it.
But engineers at NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Southern California, which manages the mission, want to understand why that first sample, nicknamed “Roubion,” turned to dust. The mission’s scientists and engineers had run extensive test campaigns on dozens of rock types prior to launch, but they hadn’t seen any react exactly like Roubion.
So a new test campaign was started – one that would include a field trip, a duplicate of Perseverance’s drill, and JPL’s unique Extraterrestrial Materials Simulation Lab. Answers remain elusive, but here’s a closer look at the process.
Comment les engins spatiaux gèrent-ils les tempêtes de poussière sur Mars ? Recevez les dernières nouvelles sur le reste de la flotte martienne de la NASA avec notre Mars Report. La nouvelle version se concentre sur la dernière tempête de poussière sur la planète rouge. Regardez comment les orbiteurs de l’agence ont soutenu l’atterrisseur InSight alors que sa puissance diminuait lors de l’événement de janvier. Source : NASA / JPL-Caltech / ASU / MSSS
Rappelez-vous Ropion
Recréer les propriétés physiques uniques de Roubion sera la clé de la campagne de tests.
« Parmi les roches que nous avons vues, le rouge-gorge avait le plus de preuves d’interaction avec l’eau », a déclaré Ken Farley du California Institute of Technology, scientifique du projet Perseverance. « C’est pourquoi il s’est effondré. »
Les roches altérées par l’action de l’eau peuvent être plus susceptibles de s’effondrer; Il est également d’une grande valeur pour les spécialistes de la persévérance. L’eau est l’une des clés de la vie – du moins sur terre – c’est pourquoi Persévérance explore Jezero Crater. Il y a des milliards d’années, l’île de Jezero possédait un lac alimenté par des rivières, ce qui en faisait un endroit idéal pour rechercher des signes de vie microscopique désormais ancienne. Persévérance collecte des échantillons que les futures missions pourront ramener sur Terre pour des études en laboratoire avec un équipement puissant trop gros pour être envoyé sur Mars.
Vue aérienne de la réserve écologique de Santa Margherita : Un drone a capturé cette vue des membres de l’équipe Persistent Mars Probe de la NASA à la réserve environnementale de Santa Margarita, dans le sud de la Californie, alors qu’ils recherchent des roches en ruine pour une expédition d’essai. Crédit : NASA/JPL-Caltech
excursion
Pour trouver les arrêts de secours du Roubion, quelques membres de l’équipe du rover ont été autorisés à pêcher dans la réserve écologique de Santa Margherita, à deux heures de route du Jet Propulsion Laboratory. L’équipe cherchait des roches qui rempliraient un bon endroit géologique : elles étaient suffisamment altérées pour ressembler à du rouge-gorge, mais pas si cassantes qu’elles pourraient se désintégrer au moindre contact. Ils ont finalement choisi une demi-douzaine de roches.
« C’était un travail très physique », a déclaré Louise Gandora du Jet Propulsion Laboratory, ingénieur en chef pour l’échantillonnage et la mise en mémoire tampon, qui a dirigé la campagne d’essais. « Nous coupions avec des marteaux et des leviers de roche. Quelques roches étaient assez grosses pour que nous ayons tous besoin de coller un chiffon étiré pour les mettre dans le lit de notre camion. »
Prochaine étape : les essais au Jet Propulsion Laboratory. Un endroit où cela se produit est le laboratoire de simulation de matériaux extraterrestres, qui est une sorte de centre de service qui prépare des matériaux pour les tester ailleurs dans le JPL.
Chasseurs de pierres au JPL : Les membres de l’équipe du Jet Propulsion Laboratory qui sont allés à la recherche de roches ressemblant à Mars dans la réserve écologique de Santa Margherita posent pour un selfie. De gauche à droite : Erin Dallchog, Iona Brockie, Louise Gandora, Ken Farley et Sarah Yericks. Crédit : NASA/JPL-Caltech
Superstore Rock
Le bâtiment de faible hauteur est situé sur une colline au-dessus de Mars Yard. Les tambours extérieurs contiennent une poussière rougeâtre appelée Mojave Mars Simulant, une recette spéciale pour recréer les conditions chaotiques dans lesquelles se déplacent les véhicules itinérants. Des tas de roches – certaines pleines de trous de forage – sont éparpillées autour d’une scie industrielle interdite près de l’entrée. À l’arrière se dresse un bunker en béton avec des coffres en pierre aux noms qui sonnent comme des Mad Libs pour les géologues : Old Dutch Pumice, China Ranch Gypsum, Bishop Tuff.
« J’aime dire que nous faisons la sélection et la préparation artisanales des matériaux », a déclaré Sarah Yerkes, une ingénieure en mécanique qui dirige le laboratoire. « Le tester est en partie de la fabrication et en partie une science folle. »
Yerix est l’une des personnes qui ont ramassé des pierres lors du voyage dans la réserve écologique de Santa Margherita. Pour tester sur des rochers de type Roubion, l’équipe Yearicks a travaillé avec un foret de qualité structurelle – pas un foret de forage – ainsi que d’autres outils, tandis que l’équipe Jandura a utilisé une version « volée » de leur foret à persistance. Échantillons d’avant en arrière, testés de différentes manières.
Gros plan sur un exercice de persévérance : cet exercice est une réplique de l’exercice à bord de la sonde martienne de la NASA. Il a été utilisé dans une campagne d’essais pour voir comment la roche friable réagirait au forage. Crédit : NASA/JPL-Caltech
Mis à l’épreuve
L’équipe de Jandura a exécuté ses fosses en forme de vol quelques millimètres à la fois, s’arrêtant pour vérifier que le noyau se formait toujours; S’il s’effondre, ils examineront les variables qui pourraient en être la cause. Par exemple, les ingénieurs ont ajusté le taux de percussion de la perceuse et le poids placé sur le foret. Ils ont également essayé de forer dans la roche horizontalement plutôt que verticalement, au cas où l’accumulation de débris serait un facteur.
Pour chaque ajustement qu’ils font, semble-t-il, une nouvelle ride apparaîtra. La première était que les spécimens cassants résistaient encore à la perceuse à percussion. Lorsque l’équipe de Jandura a réduit la force de la percussion pour éviter de transformer l’échantillon en poudre, le foret n’a pas pu pénétrer la surface. Mais choisir un endroit qui tolère un coup plus fort, c’est choisir un endroit qui interagit moins avec l’eau.
Jusqu’à présent, Perseverance a capturé six échantillons de roche fortement altérée et modifiée par l’eau, et l’équipe sait qu’elle est capable d’en faire beaucoup plus. Mais leur expérience avec Roubion les a préparés à certains des cas extrêmes que Mars lancera sur la persévérance à l’avenir. S’ils trouvent plus de roches comme Roubion, le laboratoire de simulation de matériaux extraterrestres sera prêt avec un lot de matériaux dignes de Mars.
En savoir plus sur la mission
L’astrobiologie est l’un des principaux objectifs de la mission de persistance vers Mars, y compris la recherche de signes de vie microbienne ancienne. Le rover caractérisera la géologie et le climat passé de la planète, ouvrira la voie à l’exploration humaine de la planète rouge et sera la première mission à collecter des roches martiennes et du régolithe (roche fracturée et poussière) et à les stocker dans une cache.
Les missions ultérieures de la NASA, en coopération avec l’Agence spatiale européenne (ESA), enverront des engins spatiaux sur Mars pour collecter ces échantillons scellés à la surface et les renvoyer sur Terre pour une analyse approfondie.
La mission Mars 2020 Perseverance fait partie de l’approche d’exploration Lunar-to-Mars de la NASA, qui comprend les missions Artemis sur la Lune qui aideront à préparer l’exploration humaine de la planète rouge.
Le Jet Propulsion Laboratory, exploité par le California Institute of Technology administré par la NASA à Pasadena, en Californie, a construit et exploité les opérations du rover.
