Les scientifiques et les ingénieurs français retiennent leur souffle. Jeudi 18 février, un peu avant 22h00, le rover américain Perseverance tentera de se poser sur la surface de Mars. Sur son mât, il embarque un instrument important fourni en partie par la France : SuperCam. Avant d’entreprendre un voyage de 470 millions de kilomètres dans l’espace, cet outil optique ultra-sophistiqué a connu une histoire mouvementée.
Un incident à un mois de la livraison
La NASA avait retenu le projet SuperCam en 2014. Pour fabriquer la "Mast-Unit" de l’instrument, la France a investi 40 millions d’euros alors que l’ensemble de la mission est évalué à plus de 2 milliards d’euros. C’est dire l’enjeu du programme. Entre les 14 laboratoires et les 25 partenaires industriels, plus de 300 personnes ont travaillé sur cet équipement (voir la carte ci-dessous).
CNES / CNRS / N?n - design & arts graphiques / CC BY-NC-SA 3.0 / 2021 (14 laboratoires et 25 partenaires industriels ont travaillé sur SuperCam. Crédits : CNES / CNRS / N?n - design & arts graphiques / CC BY-NC-SA 3.0 / 2021)
- 69.4+7.26
Février 2026
Cours des matières premières importées - Pétrole brut Brent (Londres) en dollars$ USD/baril
- 58.7+6.53
Février 2026
Cours des matières premières importées - Pétrole brut Brent (Londres) en euros€/baril
- 17093.18-0.23
Mars 2026
Cours mensuel du nickel - settlement$ USD/tonne
Installé à Toulouse (Haute-Garonne), l’Institut de recherche en astrophysique et planétologie (Irap) a assuré les activités d’intégration et de tests sur SuperCam. Mais en octobre 2018, à seulement un mois de la livraison, un dysfonctionnement endommage le modèle de vol de l’instrument, celui censé partir pour les États-Unis puis la planète rouge.
"Le boîtier optique était inutilisable."
— André Debus
Pour sécher un collage, le boîtier optique de l’instrument se trouvait dans une enceinte thermique où il devait être étuvé à température modérée. “Cette enceinte a dysfonctionné et elle est montée en température. Il y a un seuil de sécurité qui n’a pas fonctionné et le boîtier optique a surchauffé. Il était inutilisable”, retrace André Debus, chef de projet de la mission Perseverance au Centre national d’études spatiales (Cnes).
“Mettre en retard Perseverance n’était pas acceptable”
Tout doit être reconstruit dans l’urgence pour ne pas compromettre le calendrier de la mission. Le Cnes se mobilise avec les industriels pour renforcer les effectifs de l’Irap. “Cet incident était quand même grave pour nos relations avec la Nasa. Mettre en retard le rover Perseverance n’était pas acceptable, insiste Yves André, le responsable de cette équipe de secours. Non seulement il fallait refaire le travail en un temps record mais il fallait en plus le refaire avec des règles beaucoup plus strictes. Nous n’avions pas le droit à l’échec.”
"Les Américains pensaient que c'était impossible."
— Yves André
Yves André va dialoguer quotidiennement avec l’agence spatiale américaine pendant la reconstruction : “Les Américains nous ont mis une pression très importante. Ils étaient extrêmement inquiets, d’autant plus qu’ils pensaient que c’était impossible. Personnellement je pensais que c’était difficile mais pas forcément impossible.”
NASA/JPL-Caltech (L'instrument SuperCam installé sur le mât du rover. Crédit : NASA/JPL-Caltech)
Séances de méditations et rythme effréné
Il faut donc transformer la catastrophe en succès. L’équipe chargée des opérations d’intégration passe de 13 à 25 personnes. Le laboratoire va fonctionner en trois-huit pendant un mois et en deux-huit pendant trois mois restants. Pour tenir ce rythme effréné, des séances de massage et de méditation sont organisées.
Les fournisseurs mettent aussi la main à la pâte. “Les industriels ont fait tout leur possible pour nous aider, en particulier COMAT, Mécano ID et Steel Électronique”, salue Yves André. Basé à Pertuis (Vaucluse), Winlight System fournit un nouveau miroir dans un délai extrêmement court. De son côté, Airbus Defence & Space a libéré en urgence des créneaux de mesures pour caractériser à froid la qualité optique du miroir. Sur Mars, la température moyenne ne dépasse pas -67°C. “Nous avons dû modifier le miroir parce que la déformation à froid perturbait la qualité d’image. En changeant son miroir, les performances du LIBS [l’un des outils de SuperCam] sont bien meilleures”, assure Yves André. Lorsque SuperCam est livré en juin 2019, le laboratoire peut se vanter d’avoir divisé par deux le temps de fabrication tout en fournissant un instrument plus efficace.
SuperCam, un regard perçant sur Mars
À quoi servira SuperCam avec sa trentaine de pièces optiques ? “D’une certaine façon, c’est l’oeil de Perseverance”, présentait le PDG du CNRS, Antoine Petit, avant le départ de la mission en juillet 2020. Des yeux français sur Mars... Avec un regard perçant ! “SuperCam utilise la spectrométrie sur plasma induit par laser (ou LIBS), décrit André Debus. C’est un laser pulsé infrarouge qui pulvérise la roche à distance. La roche va être transformée sous forme de plasma dans lequel les électrons sont excités. Lorsque les électrons reviennent sur leur couche d’énergie nominale, l’ensemble émet de la lumière. Cette lumière est émise à des longueurs d’onde bien particulières qui correspondent à des niveaux d’énergie atomique, ce qui permet d’identifier et de quantifier les atomes dans des minéraux.”
Fourni par Thales, le laser peut envoyer un deuxième faisceau de couleur verte qui utilise la technique de spectroscopie Raman. Comme le LIBS, il fonctionne à une distance de 7 mètres. “Les roches vont réfléchir la lumière du laser avec quelques raies d’émission légèrement décalées et qui sont caractéristiques des molécules des minéraux. Il va y avoir également un spectromètre infrarouge qui va analyser la lumière du Soleil qui se réfléchit sur les roches et sur les minéraux martiens. Cet outil fonctionne à des distances beaucoup plus grandes, jusqu’à plusieurs centaines de mètres”, complète André Debus. Un microphone fourni par l'école d'ingénieur Isae-Supaero permettra de compléter ces observations (voir la vidéo explicative du CNRS ci-dessous).
La quête de traces de vie
Avec ces observations sur la géologie martienne, Perseverance cherchera les traces d’une éventuelle vie passée. Le rover va évoluer dans le cratère Jezero, un site qui abritait il y a 3,5 milliards d’années un delta de rivière débouchant sur un lac. “Les scientifiques vont chercher à identifier les minéraux qui se sont formés dans des conditions qui étaient propices à abriter des formes de vie. Par exemple, identifier des argiles de minéraux hydratés qui montreraient qu’à une certaine époque, il y a eu de l’eau liquide donc peut-être des formes de vie. Certains minéraux peuvent aussi potentiellement abriter des formes de vie aujourd’hui”, détaille André Debus.
NASA/JPL-Caltech/MSSS/JHU-APL/ESA (Le cratère d'impact Jezero où doit atterrir le rover Perseverance. Crédit : NASA/JPL-Caltech/MSSS/JHU-APL/ESA)
“Les jours et les nuits ne sont pas les mêmes sur Mars que sur Terre."
— André Debus
Sur Terre, les États-Unis et la France se partageront le contrôle de SuperCam. Une vingtaine de personnes occuperont le Centre français d'opérations pour la science et l'exploration (FOCSE) à Toulouse pour recevoir les données de l'instrument, les analyser et envoyer vers le centre de mission américain des commandes et des séquences d'opération. “Les jours et les nuits ne sont pas les mêmes sur Mars que sur Terre. Il faut s’adapter. Généralement sur Mars, il ne se passe pas grand chose la nuit puisque le rover recharge ses batteries”, rappelle André Debus.
Perseverance sert un autre objectif : ramener pour la première fois sur Terre des échantillons de Mars. Guidé par SuperCam, le rover américain devra soigneusement sélectionner ces roches. Mais ce n’est que le début d’une longue aventure scientifique et industrielle… Avec des entreprises comme Airbus, l’Europe et les États-Unis élaborent les futures expéditions qui auront pour but de ramener ces précieux prélèvements dans des laboratoires. Les chercheurs pourront alors continuer à traquer des indices permettant de répondre à cette question : la vie a-t-elle existé ailleurs que sur Terre ?
