Simulation de retour d'échantillons martiens

En 2016, l'Agence spatiale canadienne (ASC) a dirigé une simulation de retour d'échantillons martiens dans le désert de l'Utah. De nombreux collaborateurs du milieu universitaire, de l'industrie et d'agences spatiales du monde entier y ont participé.

Sélection et prélèvement des échantillons

Objectif : Apprendre comment trouver les meilleurs échantillons

Date : Du 31 octobre au 10 novembre 2016

Une équipe scientifique a travaillé avec l'Agence depuis un centre des opérations scientifiques se trouvant à l'Université Western, à London (Ontario). Les membres de cette équipe ont établi les objectifs scientifiques du rover scientifique d'exploration martienne (MESR) de l'Agence. Ils ont trouvé et caractérisé des pierres qui portaient des traces de formes de vie. Des échantillons (des « carottes ») ont alors été prélevés avec une foreuse.

Comme dans le cadre d'une véritable mission sur Mars, il a fallu que l'équipe scientifique tienne compte de l'autonomie (capacité énergétique) du MESR, des contraintes liées à la collecte et au transfert des données et de la fenêtre de communication limitée avec le rover. Par ailleurs, les membres de l'équipe ont dû concilier des priorités scientifiques divergentes et se réunir pour trouver des solutions aux imprévus. Ils ont toutefois aussi vécu l'euphorie de la réussite quand ils ont prélevé leurs premiers échantillons.

À la fin de chaque journée, ils devaient transmettre le plan scientifique qu'ils avaient prévu pour le lendemain à l'équipe de l'Agence aux commandes du rover, au centre spatial John-H.-Chapman à Longueuil (Québec). Le personnel de l'Agence devait tout d'abord veiller à ce que le plan soit réalisable. Le lendemain, une fois toutes les vérifications faites, l'Agence transmettait les commandes au rover par liaison satellite.

Ce type de simulation est une excellente façon de former la prochaine génération de spécialistes canadiens de l'exploration planétaire dans l'un des environnements analogues les plus réalistes qui se trouvent sur Terre.

Récupération et transfert des échantillons

Objectif : Démontrer de nouvelles technologies destinées à la manipulation des échantillons et améliorer le savoir-faire à cet égard

Date : Du 11 au 18 novembre 2016

Pendant cette phase de la mission, l'Agence a fait l'essai et la démonstration de nouvelles technologies. Par exemple, le bras manipulateur avec pinces articulées du MESR a été utilisé pour prendre les carottes prélevées à la première phase de la mission. Elles ont été stockées dans des contenants situés sur le devant du rover. Les échantillons ont ensuite été transférés du MESR à une maquette de fusée – un véhicule d'ascension pour quitter Mars (MAV) – en vue de leur retour. Cette phase de la mission a pris fin lorsque les échantillons ont été placés dans le MAV. Dans une véritable mission sur Mars, la fusée serait lancée en orbite où les échantillons seraient transférés dans un autre engin spatial destiné à les rapporter sur Terre de manière sûre.

Ces types d'essais s'inscrivent dans des partenariats existants conclus entre des agences spatiales du monde entier et font en sorte que le Canada serait un partenaire clé de futures missions d'exploration planétaire.

Validation scientifique des échantillons

Objectif : Valider que les échantillons prélevés sont les « meilleurs »

Date : Du 11 au 18 novembre 2016

Pendant la phase de récupération et de transfert des échantillons, une équipe d'experts du domaine était sur le terrain en Utah, notamment des membres de l'équipe scientifique et des collaborateurs du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA, de l'Université du Nevada à Las Vegas, de l'Agence spatiale du Royaume-Uni (UKSA), du milieu scientifique canadien et de l'ASC. Ils ont prélevé des échantillons qui, selon eux, avaient le plus de chance de porter des traces de formes de vie. Ils les ont comparé à ceux prélevés par le rover. Cette analyse faite dans l'année a suivi visait à évaluer l'efficacité de leur stratégie d'échantillonnage avec le rover, ce qui leur permettra à terme de perfectionner leurs concepts de mission de retour d'échantillons martiens.

Collaborateurs

• Équipe scientifique, London (Ontario)
  • 32 étudiants de premier cycle, diplômés et boursiers de recherches postdoctorales de l'Université Western, de l'Université de Winnipeg, de l'Université York, de l'Université McGill et de l'Université de la Colombie-Britannique.
  • 12 chercheurs/professeurs : Université Western, Université McGill, Université de Winnipeg, Canadensys, NASA/JPL, Université de Stony Brook, Open University (R.-U.).
  • Dirigée par le Pr Gordon (Oz) Osinski
  • Rôle : Interpréter les données, planifier les opérations quotidiennes de la simulation.
• Équipe sur le terrain, Utah (États-Unis)
  • Employés de l'ASC, universitaires et membres de l'industrie spécialisés en robotique, en télécommunications, en géologie de terrain et dans le fonctionnement des instruments scientifiques.
  • Rôle : Établir et maintenir les liens de communication avec les deux autres équipes, résoudre les problèmes et veiller à ce que le rover soit utilisé sans danger.
• Équipe aux commandes du rover, Longueuil (Québec)
  • Employés de l'ASC et membres de l'industrie spécialisés en robotique.
  • Rôle : Valider le plan scientifique mis au point par l'équipe scientifique, préparer les séquences de commandes, exécuter les commandes et surveiller les systèmes.
• NASA (administration centrale et JPL)
  • Rôle : Fournir de l'expertise sur les opérations de missions sur Mars, participer aux études et aux opérations scientifiques, et échanger avec l'Agence sur la technologie mise au point pour le retour d'échantillons et sur les difficultés rencontrées pendant la préparation d'une future mission.
• UKSA
  • Rôle : Réaliser des études scientifiques parallèles à celles de l'équipe internationale et aussi avec cette dernière, tout en faisant l'essai et la validation d'instruments destinés à la mission du rover ExoMars.
• DLR (Agence spatiale allemande)
  • Rôle : Mettre à l'essai des techniques parallèles de prélèvement et de retour d'échantillon par rover.

Missions antérieures et financement

Depuis 2013, l'Agence et l'Université Western ont collaboré à de nombreuses missions de simulation subventionnées au titre du Programme de formation orientée vers la nouveauté, la collaboration et l'expérience en recherche (FONCER) du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada. La mission de simulation dont il est question dans la présente page est la dernière effectuée dans le cadre de cette collaboration. Elle a été dirigée par l'Université Western.

L'Université Western et l'Université McGill ont reçu des subventions pour soutenir les activités scientifiques liées à la mission de simulation faisant l'objet de l'avis d'offre de participation intitulé « Études de définition scientifique de l'ASC Exploration spatiale ».

Poursuivez l'exploration

• La technologie des rovers (infographie)
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• Le parc de rovers de l'Agence spatiale canadienne