Op 18 februari 2021 landde de Amerikaanse robotauto Perseverance op het oppervlak van de planeet Mars. Na een reis van zeven maanden landde de Perseverance in de Jezero-krater op Mars, waarvan wetenschappers vermoeden dat het ooit een meer was. De ruim één ton wegende Marsrover was uitgerust met niet minder dan 23 camera’s en tal van instrumenten om op zoek te gaan naar sporen van leven op Mars. Met trots delen wij meer achtergrondinformatie over de bijdrage aan dit project door ALTEN.
Het doel van het Mars Exploration Program van de NASA is Mars te verkennen en een voortdurende stroom van wetenschappelijke informatie en ontdekkingen op te leveren door middel van een zorgvuldig geselecteerde reeks robot orbiters, landers en mobiele laboratoria die onderling verbonden zijn door een Mars/Aarde-communicatienetwerk met hoge bandbreedte. De wetenschap en de technologie die door middel van het Mars Exploration Program worden ontwikkeld, zullen mensen in staat stellen op een dag de Rode Planeet te verkennen.
Gedurende 4 jaar heeft ALTEN deelgenomen aan de assemblage-, integratie- en optische testfasen van het SuperCam-instrument, een belangrijk onderdeel van de Perseverance-uitrusting dat het mogelijk maakt gesteenten van Mars met behulp van een laser te verdampen en hun chemische samenstelling met behulp van spectroscopie te analyseren. De betrokken ALTEN-consultants hadden tot taak de juiste integratie van de optische en elektrische elementen in het instrument (spiegels, lenzen, laser, proximiteitselektronica) te verifiëren, de juiste uitlijning van de verschillende optische paden te controleren en de prestaties in diverse omgevingen (clean room, thermisch vacuüm, trillingen, schokken) te valideren.
De thermische vacuümtests bestonden met name in het verifiëren van het goede gedrag van het instrument onder de atmosfeer van Mars. Het instrument onderging temperatuurcycli, die representatief zijn voor Mars, tijdens welke alle prestatietests werden uitgevoerd. Deze tests zijn bepalend en vereisen dat de teams worden georganiseerd in gespreide schema’s, in 3×8, 24 uur, weekends inbegrepen.
Het grootste deel van de SuperCam-engineering en -tests vond plaats in Toulouse, bij het CNES (Centre National d’Études Spatiales) en het IRAP (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie), maar de ALTEN-consultants voerden ook tests uit in de Verenigde Staten, bij het Los Alamos National Laboratory en bij het Jet Propulsion Laboratory (het beroemde NASA-laboratorium!) om het instrument op de Perseverance rover te integreren en de plaatsing, uitlijning en prestaties ervan te valideren.
Want bij aankomst op Mars worden de ‘SuperCam’ en zijn mast door een kabel tegen de body van de rover gehouden, zodat er zo min mogelijk ‘rommel’ in de kap van de draagraket terecht kan komen. Op Mars wordt een pyrotechnisch apparaat in werking gesteld om deze mast los te maken en uit te vouwen. De proeven bestonden dus uit het nagaan of de uitlijning van het instrument niet werd verstoord door de golven die door zo’n detonatie worden veroorzaakt.
De ‘SuperCam’-activiteiten vonden plaats in een zeer strikt beschermde en zuivere omgeving, aangezien wij niet onze eigen batterijen, microben en organische deeltjes naar Mars wilden meebrengen.
Op het hoogtepunt van de activiteit waren zes ALTEN-consultants bij het project betrokken om de belangrijke planningsbeperkingen het hoofd te bieden. Uiteraard hebben zij de landing van de SuperCam op Mars live gevolgd, en zullen zij regelmatig de prestaties controleren van het instrument dat zij in handen hadden, en dat nu gemiddeld 220 miljoen kilometer van hen verwijderd is!
SuperCam, het ‘oog’ van de Martiaanse rover Perseverance
Reeds in 2012 had de Curiosity rover van de NASA, die net op Mars was neergestreken, een lasercamera, ‘ChemCam’ genaamd, aan boord boven in zijn mast, waaraan ingenieurs van ALTEN hadden bijgedragen. Enkele jaren later was het de beurt aan een nieuwe generatie camera, ‘SuperCam’ genaamd, die werd geboren aan boord van NASA’s nieuwe Perseverance rover, die op 18 februari 2021 op Mars landde. SuperCam, het resultaat van een Franse samenwerking tussen CNES en IRAP, maakt het mogelijk de rotsen en bodems van de Rode Planeet te analyseren op zoek naar voorlopers en fossiele sporen, maar ook naar microbieel leven.
De teams van ALTEN van Assemblage Intégration et Test (AIT) Optique in Toulouse werken al sinds 2015 aan SuperCam en hebben deelgenomen aan de integratie en kwalificatie van dit instrument. Naast de rode laser die al aanwezig is op de Curiosity rover, zal een groene laser met een nieuwe golflengte metingen over grotere afstanden mogelijk maken, tot 12 m (in vergelijking met 7 m voor de rode laser), om monsters ter grootte van een rijstkorrel te meten. Deze lasertechnologie, bijgenaamd ‘LIB’ (Laser Induced Breakdown Spectroscopy), maakt de analyse van gesteenten mogelijk via lasergeïnduceerde plasma atoomemissiespectrometrie.
De ‘SuperCam’ zit boordevol technologie en integreert een krachtiger systeem van kleurenbeeldvorming met hoge resolutie, ‘RMI’(Remote Micro-Imager), dat in staat is details tot 100 micron te analyseren. De nieuwe generatie camera van de Rover Perseverance maakt het dus mogelijk de vorige technologische uitdagingen van de ChemCam-camera aan boord van de Curiosity rover te overtreffen. Doel: meer precisie, laseranalyse over grotere afstanden en de studie van levende organismen.
Interesse om de activiteiten op Mars te volgen? Kijk dan op de website van de NASA, die veel interessante video’s, foto’s en achtergrondinformatie over dit uitdagende project bevat.
Afbeeldingen: NASA/JPL-Caltech – Bronnen: NASA / ALTEN Groep
