Des lasers pour détecter la vie sur Mars

Le spectomètre a donné d’excellents résultats dans le désert du Chili. (photo: P. Sobron / SETI NAI Andes 2016 Expedition)
22/12/2016
Des lasers pour détecter la vie sur Mars
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Jonas Van Boxel

Des chercheurs de notre Institut ont développé un appareil compact qui, grâce à un laser, aide à détecter des traces de vie dans des environnements extrêmes. Un premier test dans le désert du Chili s’est avéré un succès.

Christian Burlet et Yves Vanbrabant ont développé un « spectromètre à ablation laser », un appareil qui détecte des minéraux et des traces de vie dans un environnement comme celui de la planète Mars. C’est probablement le modèle adapté à la recherche scientifique le plus petit du monde. Le spectromètre a déjà été testé dans le désert du Chili, lors d’une mission conjointe du SETI Institute (Search for ExtraTerrestrial Intelligence) et de l’Institut astrobiologique de la NASA (NAI).

Crevette-pistolet

L’appareil a été baptisé « Alpheid » en référence à la famille des crevettes-pistolets. Ces crevettes éliminent leur proie en tirant des « balles d’eau » : elles claquent leur pince si vigoureusement qu’elles provoquent un jet d’eau qui peut atteindre une température de plusieurs milliers de degrés, accompagné parfois d’un éclair. Christian Burlet explique : « Le spectomètre fonctionne de façon semblable, mais avec un rayon laser infrarouge invisible qui vaporise sa cible en une étincelle de plasma. »

Le Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) ou la spectroscopie sur plasma induite par laser, est une technique par laquelle un rayon laser pulsé est focalisé sur un échantillon (solide, liquide ou gazeux) provoquant une minuscule étincelle de plasma. Sa lumière est captée et analysée par le spectomètre qui peut ainsi déterminer la composition chimique de l’échantillon, chaque élément émettant une lumière de longueur d’onde spécifique.

L’utilisation du LIBS lors de missions spatiales n’est pas une idée nouvelle : le Mars Curiosity Rover de la NASA utilise déjà cette technique, avec le MSL Chemcam, qui est cependant très lourd. « Avec l’Alpheid, nous avons miniaturisé le spectromètre dans un appareil aussi compact que possible. Il mesure à peu près trois décimètres cubes et pèse moins de deux kilos. »

Cette compacité offre de nouvelles possibilités. « Dans sa forme actuelle, notre prototype ne partira jamais vers Mars, mais il peut servir comme concept de base pour de nouveaux instruments. Une version dérivée de notre Alpheid pourrait être montée sur de tout petits rovers ou même des engins d’observation volants. »

NASA

Le spectomètre a donné d’excellents résultats dans le désert du Chili (Salar Grande, Geiser del Tatio, Lejía Lake), un environnement tellement extrême qu’il peut être comparé à la surface martienne. « En combinaison avec deux autres prototypes d’instruments, notre Alpheid a pu analyser la composition minérale du sol et y détecter des traces d’activité bactérienne dans cet environnement froid et archi-sec. »

Pour le moment, Christian et ses collègues continuent à développer l’Alpheid pour la recherche terrestre, dans des thématiques d’analyse de roches et de pollution des sols. « Mais il est permis de rêver : aujourd’hui, l’Alpheid est repris dans quatre propositions de recherche soumis par SETI à la NASA. Si l’une des ces propositions obtient le feu vert, nous pourrions peut-être améliorer l’Alpheid et l’envoyer un jour dans l’Espace ! »

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