Nos tutelles

CNRS
INSU

Rechercher





Accueil > Projets > Astronomie - Astrophysique

MOMA

Thématique INSU : Astronomie-Astrophysique et Océan-Atmosphère

Objectifs scientifiques

Vue d’artiste du rover de la mission ExoMars
ESA

L’engin spatial ExoMars doit être envoyé vers Mars en 2018. Une fois à la surface de Mars, un rover sera déployé avec à son bord, l’ensemble instrumental PASTEUR.

L’instrument MOMA (Mars Organic Molecule Analyser) est l’un des instruments de PASTEUR. Le MOMA-GC (Gas Chromatograph) est un sous ensemble de MOMA, chromatographe en phase gazeuse, pouvant opérer individuellement ou en couplage avec un spectromètre de masse.

La mission martienne a pour objectif de rechercher des matériaux organiques et des traces de vie, présente ou passée. Dans ce contexte, MOMA a pour objectifs d’analyser la matière organique et inorganique à la surface martienne et en sous-surface, étudier l’évolution de cette matière en fonction des conditions de l’environnement (oxydation, etc) et de déterminer le rapport possible entre cette matière et une éventuelle activité biologique et/ou prébiotique.

Description technique

Schéma de l’ensemble MOMA

Pour répondre aux objectifs scientifiques, MOMA-GC est composé de 4 voies analytiques, chacune dédiée à la séparation d’une gamme précise de composés potentiellement présents dans les échantillons analysés. Ces 4 voies incluent chacune une colonne chromatographique (tube capillaire) et un dispositif permettant de les maintenir à température stable entre l’ambiante (environ -30°C) et 250°C.

La colonne est le lieu de la séparation des espèces chimiques analysées. La paroi interne des tubes est recouverte d’une substance active qui possède une affinité spécifique à chaque espèce chimique. Les 4 voies analytiques sont équipées d’un détecteur à conductibilité thermique (TCD) qui mesure la différence de capacité des gaz qui sortent de la colonne à conduire la chaleur, comparativement au gaz vecteur. Le gaz vecteur est un gaz inerte (ici l’hélium) qui est injecté dans la colonne chromatographique à vitesse constante et qui entraine avec lui l’échantillon gazeux. Lorsqu’un composé sort de la colonne, il est mélangé au gaz vecteur, ce qui modifie la conductibilité thermique du gaz, et c’est cette variation qui est détectée.

En haut : ensemble MOMA-GC. En bas : ensemble analytique et détecteur TCD.

Activités

De haut en bas : MOMA-GC STM, vue du réservoir d’hélium en bleu, plaques de vannes STM

De 2011 à fin 2014, après avoir validé auprès de l’ESA la faisabilité du MOMA-GC, nous avons réalisé le QM (Qualification Model) avec tous ses sous-ensembles, colonne, réservoir d’hélium, plaque de vannes, pièges, etc.

Nous avons réalisé le STM (Structural Thermal Model) qui sert à valider les liaisons structurelles et thermiques entre les sous-ensembles, ce modèle a été mis sur table vibrante et validé. Un autre modèle a été commandé, l’ETU (Engineering Test Unit), qui va servir de modèle pour intégrer les dernières modifications avant de tester le QM sur table vibrante.

Des GSE (Ground Support Equipment), boites de transport étanches pour des ensembles et sous-ensembles, ont également été étudiées et réalisées à la DT.

Nous avons réalisé à la DT de nombreuses pièces qui servent soit pour des tests soit pour l’intégration. Parmi elles, il y a l’impression 3D (par déposition de fil fondu) du MOMA-GC dans l’ALD (Analytical Laboratory Drawer).

Impression 3D de l’ALD et impression 3D de la structure MOMA-GC

Perspectives

La suite de ce projet intervient après la validation du QM. La réalisation et la livraison du FM (Flight Model) sont prévues pour début 2016.

Contact : Thierry Lesourd