Curiosity Rover est à nouveau en forage

Une technique innovante a permis à Curiosity Rover de la NASA de reprendre le forage de roches martiennes. Mais plus de travail reste à faire.

Mise à jour (4 juin 2018): Un deuxième test de forage a eu lieu le 22 mai. L'équipe a ainsi pu améliorer le mode de livraison. Alors que le premier test du 20 mai avait fourni trop peu de matériel à l'analyse des laboratoires embarqués, le second test avait permis de livrer la quantité de matériau appropriée au laboratoire de minéralogie. La livraison au laboratoire de chimie aura lieu la semaine prochaine. En savoir plus sur le communiqué de presse de NASA JPL.

Un gros plan de la MastCam de Curiosity sur le trou de 2 pouces de profondeur et de 0, 6 pouce de largeur foré récemment à Duluth sur le Sol 2057 en utilisant la nouvelle technique de forage à alimentation prolongée (FED).
NASA / JPL-Caltech / MSSS

C'est de nouveau le jeu pour Curiosity.

Après une interruption de 19 mois, le rover Mars Curiosity a repris le forage et l'échantillonnage de roche le 20 mai en utilisant une nouvelle technique appelée forage par percussion. Curiosity a réussi à forer un trou de 50 mm dans un rocher nommé Duluth, situé le long de la crête de Vera Rubin dans le cratère Gale.

«L’équipe a fait preuve d’une grande ingéniosité pour concevoir une nouvelle technique de forage et l’appliquer sur une autre planète», déclare Steve Lee (NASA-JPL) dans un communiqué de presse récent. "Nous sommes ravis que le résultat ait été un tel succès."

Les ingénieurs ont travaillé sur la solution pendant plus d'un an. Ils ont effectué un bref test en utilisant la nouvelle méthode plus tôt cette année sur une cible baptisée Lake Orcadie. Curiosity avait foré 15 échantillons sur Mars avant que les numéros ne commencent à apparaître en octobre 2016.

Vue grand angle du rocher 'Duluth' et du trou foré par Curiosity sur le sol 2057.
NASA / JPL-Caltech / MSSS

Des problèmes se sont posés pour la première fois à la fin de 2016, lorsque le mécanisme de rétraction de la foreuse de Curiosity n’était plus fiable, peut-être à cause de débris internes qui ont bloqué le frein d’alimentation de la foreuse. La procédure de forage standard pour Curiosity consistait à placer deux stabilisateurs montés forez, sur la roche cible, puis prolongez la perceuse dans la roche. La perceuse a ensuite été retirée avec l’échantillon, qui a été traité et livré aux laboratoires de bord pour analyse. Une rétractation peu fiable a obligé la NASA à interrompre tous les forages.

Traiter avec une perceuse obstinée

La préoccupation de la NASA est facile à comprendre: si, par exemple, le foret était rétracté et ne pouvait plus être prolongé, les jours de forage de Curiosity seraient terminés. Le rover ne pourrait pas non plus éjecter et échanger un embout brisé contre l’une des deux pièces de rechange embarquées qu’il transporte sur le pont principal.

Les ingénieurs ont eu recours à un mécanisme de rappel de foreuse échancré. Ils ont mis au point une méthode connue sous le nom de forage à percussion ou d' alimentation prolongée, dans laquelle Curiosity maintient son foret en extension permanente et utilise le bras robotique, sur lequel le foret est monté, pour pousser le foret dans la roche. Les ingénieurs ont une copie de Curiosity, appelée officieusement Maggie, dans le laboratoire de JPL où ils ont testé cette méthode avant de la mettre en service sur Mars.

La mise en œuvre de cette technique offrait à la NASA un échantillon rapide de la crête Vera Rubin avant que le mobile ne progresse.

Le forage prolongé d'alimentation doit également tenir compte des cinq degrés de liberté du bras robotique - le mécanisme d'extraction n'a qu'un degré de liberté. Le nouveau processus est similaire à celui de percer des trous dans un mur, en tenant une perceuse sans fil avec seulement votre bras.

Mais reprendre le forage ne résout que la moitié du problème. Les ingénieurs doivent également demander au bras de livrer l'échantillon résultant aux laboratoires du mobile tout en maintenant la perceuse étendue. Les caméras à bord de Curiosity ont observé la quantité d’échantillon perdue lorsque l’exercice s’est échappé du rocher et lors du transport vers le laboratoire. L'équipe a ensuite utilisé le mécanisme de percussion intégré à la perceuse pour extraire la poudre dans la chambre d'entrée de l'échantillon pour analyse.

La nouvelle méthode de transfert s'apparente à forer dans du plâtre ou de la plaque de roche, puis à tenter de transporter des morceaux de plâtre toujours accrochés au foret moleté sur un récipient à travers la pièce. Les échantillons de forage précédents ont été filtrés puis traités dans la chambre CHIMRA (Collection d'analyse pour la manipulation de roches martiennes in situ), l'un des cinq dispositifs situés sur la tourelle rotative à l'extrémité du bras robotique. Cette méthode n’est plus une option maintenant que le foret ne peut plus se rétracter et s’étendre de manière fiable.

Malheureusement, des problèmes se sont posés au cours du week-end, l'équipe ayant utilisé pour la première fois la nouvelle technique de dépôt d'échantillons. Kenneth Herkenhoff (Centre scientifique USGS-Astrogeology) a déclaré sur son blog Mars Rover Curiosity: Mission Update que: «Une partie de l'échantillon de forage Duluth a été déposée dans le spectromètre CheMin (spectromètre de chimie et de minéralogie) sur le Sol 2061, mais pas assez une analyse."

Les ingénieurs de la NASA prévoient d’essayer cette nouvelle méthode de forage et de transfert cette semaine.

Curiosity perce un trou dans le rocher de Duluth.
NASA / JPL-Caltech / MSSS

Curiosity a connu des problèmes d’exercices et de pneus crevés, mais sa mission a néanmoins été couronnée de succès. Le rover de taille SUV à propulsion nucléaire a déjà une durée de vie supérieure à la garantie de 687 jours, à compter du 6 août 2012, qui atterrit sur les flancs du mont Sharp (Aeolis Mons). Comme avec Spirit et Opportunity (ce dernier explorant toujours Meridiani Planum), la NASA cherchera des moyens de tirer le meilleur parti de Curiosity. Les leçons tirées maintenant seront appliquées au rover Mars 2020, qui devrait se diriger vers la planète rouge en juillet 2020.