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Le rover ExoMars devrait être lancé vers Mars en juillet 2020, avec un instrument clé à bord appelé « Mars Organic Molecule Analyzer » (MOMA). Les molécules organiques sont des composés chimiques qui contiennent du carbone et de l’hydrogène, et parfois des éléments tels que l’azote ou l’oxygène. Dans certaines circonstances, ces molécules sont considérées comme des preuves de la vie, ou du moins indiquent son existence potentielle.

Le MOMA a récemment passé des examens de pré-livraison à la NASA et à l’Agence spatiale européenne, puis a été envoyé à Thales Alenia Space à Turin, en Italie, a indiqué le Goddard Space Flight Center de la NASA dans un communiqué. Le Goddard Space Flight a développé le spectromètre de masse et les boîtes électroniques pour l’instrument, avec plusieurs partenaires internationaux participant au développement de MOMA.

Les activités d’intégration auront lieu en 2019 et le lancement est prévu en 2020 à partir du cosmodrome de Baïkonour au Kazakhstan. Les responsables de la NASA ont ajouté qu’ils prenaient toutes les mesures possibles pour ne pas contaminer l’instrument MOMA avec des microbes terrestres, ce qui préoccupait les scientifiques lors du lancement du rover Curiosity de la NASA avant son arrivée sur Mars en août 2012.

Chercher des signatures de vie

Le MOMA servira de machine de recherche miniature, et analysera les échantillons prélevés par le forage ExoMars, qui permettra de forer jusqu’à 2 mètres sous la surface de Mars. Sous la surface de la planète, à l’abri des radiations et des intempéries, la vie aurait pu avoir eu une chance de se développer.

«Le forage de deux mètres du rover ExoMars fournira à MOMA des échantillons uniques qui pourraient contenir des composés organiques complexes préservés d’une ère ancienne, alors que la vie aurait pu croître sur Mars», a déclaré Will Brinckerhoff, le scientifique du projet MOMA chez Goddard.

Le MOMA est conçu pour rechercher la chiralité, ou la latéralité, des molécules organiques; comme les mains gauche et droite sur un humain, car certaines molécules organiques ont des « jumeaux miroir ». Les acides aminés bénéfiques sur Terre sont gauchers, et les sucres (qui aident à former des protéines à partir d’acides aminés ou d’ADN) sont droitiers.

«La vie basée sur les acides aminés droitiers (et les sucres gauchers) pourrait fonctionner, mais un mélange de droitiers et de gauchers pour l’un ou l’autre ne le sera pas parce que ces molécules doivent se réunir avec la bonne orientation, comme un puzzle pour construire d’autres molécules nécessaires à la vie. « , a déclaré la NASA.

« Le MOMA est capable de détecter la chiralité des molécules organiques », a ajouté la NASA. « Si il trouve une molécule organique qui est principalement de la main gauche ou droite (appelée » homochiralité « ) cela pourrait être une preuve que la vie a produit des molécules, puisque les processus non biologiques ont tendance à faire un mélange égal de variétés. et ce serait comme une biosignature. »

Fours, lasers et pièges

Le spectromètre de masse de MOMA a deux modes, selon une vidéo publiée sur YouTube. En mode chromatographe en phase gazeuse, le rover insère des roches concassées dans un four qui est chauffé à environ 900 degrés Celsius. L’échantillon vaporisé s’écoule dans un long tube. Les côtés de ce tube ont un revêtement spécial qui oblige certains types de molécules à ralentir, ce qui sépare les molécules par leur type chimique.

Le mobile émet des électrons (particules chargées négativement) pour donner aux molécules une charge électrique, appelée ionisation. Les molécules ionisées se déplacent vers un piège à ions linéaire. Là, les ions se coincent dans un champ électrique fluctuant. Ensuite, ils sont déplacés dans un détecteur pour déterminer leur composition chimique.

L’autre mode – jamais utilisé auparavant sur Mars – est appelé désorption laser. Il permettra à MOMA de rechercher des lipides, qui sont les éléments constitutifs des membranes cellulaires; ceux-ci sont trop délicats pour survivre au mode spectromètre de masse. En mode de désorption laser, l’échantillon est placé sous un laser ultraviolet qui vaporise une partie de l’échantillon. Ce processus libère des molécules organiques, qui peuvent être analysées dans le four de MOMA. Le laser ionise également d’autres molécules qui se déplacent vers le piège à ions linéaire, où le robot analyse leur chimie. Toutes les molécules neutres restantes sont éjectées.

Le piège à ions est conçu pour examiner la formule chimique des molécules

Le piège à ions linéaire est également une première pour l’exploration de la planète rouge. Il est conçu pour examiner la formule chimique des molécules et si cette chimie est similaire à ce qui est nécessaire pour la vie. Il cherche les signatures de la vie dans deux modes. Le premier, appelé SWIFT, qui élimine les molécules jugées indignes d’inspection alors que d’autres molécules plus intéressantes s’accumulent dans le temps. La deuxième technique – un spectromètre de masse en tandem, ou MS/MS – casse les grosses molécules en morceaux et caractérise les plus petites.

Le but ultime d’ExoMars est de mieux caractériser les molécules de Mars, afin de savoir si elle a déjà hébergé des organismes anciens, ce qui complètera la recherche du rover Curiosity pour des environnements anciens et habitables. La NASA développera une mission de suivi à Curiosity appelée Mars 2020. Parmi ses activités, le nouveau rover de cette mission, mettra en cache des échantillons pour une éventuelle mission de retour d’échantillons sur Terre dans les décennies à venir.

Source : Space