Développement du capteur TDLAS

Phobos Grunt

Le but de Phobos Grunt, mission de l'agence russe ROSKOMOS, était de permettre de cerner l'origine de Phobos (et certainement de Deimos), un satellite de Mars. L'ensemble des instruments devaient déterminer sa composition et de la comparer à celle de la matière primitive de la nébuleuse solaire, et enfin de déterminer le rôle joué par les impacts d'astéroides dans la formation des planètes. Dans cette mission, qui a finalement échoué au lancement, le spectromètre à diode laser TDLAS (PI Georges Durry) devait faire les analyses optiques de la phase gazeuse issue d'une pyrolyse d'échantillons prélevés sur Phobos. C'était l'un des quatre instruments chargés de caractériser la phase volatile du sol de Phobos. Cet instrument, dont une version existe encore au GSMA, est capable de mesurer la quantité d'eau, de gaz carbonique et de méthane ainsi que leurs isotopes. L'ensemble de ces mesures est réalisé par quatre diodes différentes couvrant des raies caractéristiques de ces éléments. Malgré l'échec au lancement de Phobos-Grunt en 2011, TDLAS est devenu un instrument spatialisé avec un niveau de préparation (TRL) extrêmement élevé. Cela en fait un instrument qui peut être proposé pour des missions à venir vers d'autres objets du système solaire (Mission vers la Lune).


Exomars 2018 :

Les missions Exomars ont pour but de caractériser l'habitabilité de Mars. Il s'agit de deux missions (2016 et 2018) comportant un orbiter et un module de descente en 2016 et un rover et une plate-forme en 2018. L'instrument TDLAS est prévu dans la charge utile de la plate-forme en 2018, sous responsabilité russe. Le but est de réaliser des mesures extrêmement précise de méthane sur Mars. Il s'agit là d'une question fondamentale car il y a une dizaine d'années, le méthane a été détecté par un instrument de Mars-Express (PFS), puis par des mesures télescopiques. Tout récemment, SAM, sur le rover Curiosity, a aussi détecté du méthane. La validité de la détection du méthane a longtemps fait débat et n'est pas encore totalement tranchée. En effet, les quantités détectées sont très faibles, à la limite du bruit pour les instruments optiques ou pouvant être produite par de la contamination pour l'instrument de Curiosity. Cependant la convergence des observations renforce tout de méme l'existence du méthane sur Mars. La particularité de ces observations est que le méthane y apparait trés variable dans le temps et dans l'espace. Or, le temps de vie sur Mars est en principe de 300 ans ce qui devrait lui assurer une très bonne homogénéité. C'est dans ce contexte que se feront les mesures extrêmement précise du méthane par spectroscopie laser.