ALTEN bidrar till NASAs “MARS Exploration Program”

april 29, 2021

Den 18 februari 2021 landade den amerikanska robotbilen Perseverance på planeten Mars efter en sju månader lång resa. Perseverance är utrustad med inte mindre än 23 kameror och ett stort antal instrument för att bl.a. söka efter spår av liv. Vi är stolta över att kunna dela med oss av det arbete som ALTEN Frankrike bidragit till i NASAs “Mars Exploration Program”.

Syftet med NASAs “Mars Exploration Program” är att utforska planeten och leverera en kontinuerlig ström av vetenskaplig information och upptäckter. Detta genom ett noga antal utvalda robotar, landare och mobila laboratorier som är sammankopplade med ett kommunikationsnätverk med hög bandbredd. Den vetenskap och teknik som utvecklas genom “Mars Exploration Program” kommer med stor sannolikhet göra det möjligt för människor att en dag kunna utforska den röda planeten.

I fyra år deltog ALTEN i monterings-, integrations- och optiska testfaser av det så kallade SuperCam-instrumentet. Det är en viktig del av Perseverance utrustning och som gör det möjligt att förånga berg och stenar med användning av en laser samt att analysera deras kemiska sammansättning genom spektroskopi. De involverade ALTEN-ingenjörerna hade till uppgift att verifiera korrekt integrering av de optiska och elektriska elementen i SuperCam-instrumentet (speglar, linser, laser, närhetselektronik) och kontrollera korrekt inriktning av de olika optiska banorna och prestanda i olika miljöer. De termiska vakuumtesterna bestod huvudsakligen av att verifiera instrumentets beteende under Mars atmosfär. Instrumentet genomgick temperaturcykler som är representativa för Mars, under vilka alla prestandatester utfördes. Dessa tester är avgörande och kräver att team organiseras i scheman på 3×8, 24 timmar, inklusive helger.

Det mesta av SuperCam-konstruktionen och testningen genomfördes i Toulouse på CNES (Centre National d’Études Spatiales) och IRAP (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie). Förutom på dessa platser genomförde även ingenjörerna från ALTEN tester i USA, på “Los Alamos National Laboratory” och vid det välkända NASA-laboratoriet “Jet Propulsion Laboratory”.

Vid ankomst till Mars så hålls SuperCam och masten mot robotbilens kropp med en kabel för att minimera oreda i bärraketen. På Mars aktiveras en pyroteknisk anordning för att lossa och fälla ut denna mast. Testerna bestod således av att kontrollera att instrumentets inställning inte stördes av stötvågorna orsakade av sådan detonation.

Sex stycken ALTEN-ingenjörer var även involverade i ett projekt som handlade om att hantera de stora planeringsbegränsningarna. Naturligtvis följde de SuperCams landning på Mars live och kommer nu regelbundet att kontrollera prestandan för instrumentet som de hade i sina händer och som nu återfinns 220 miljoner kilometer bort!

SuperCam – ögat för robotbilen Perseverance

Redan 2012 hade NASAs “Curiosity”(som precis då hade landat på Mars) en laserkamera kallad ”ChemCam” på toppen av sin mast, något som ALTEN-ingenjörer hade bidragit till. Några år senare var det dags för en ny generationskamera med namnet SuperCam, som föddes ombord på NASAs nya Perseverance, som landade på Mars den 18 februari 2021. SuperCam är resultatet av ett franskt samarbete mellan CNES och IRAP och som gör det möjligt att analysera stenar och jordprover på den röda planeten Mars på jakt efter fossila spår samt mikrobiellt liv.

ALTEN-teamet från “Assemblage Intégration et Test (AIT) Optique” i Toulouse har arbetat med SuperCam sedan 2015 och deltagit i integrationen och kvalificeringen av instrumentet. Förutom den röda lasern som redan finns på Curiosity rovern kommer en grön laser med en ny våglängd att möjliggöra mätningar över längre avstånd, upp till 12 meter (jämfört med 7 meter för den röda lasern). Detta för att kunna mäta och ta prover på saker i storleken av ett riskorn. Denna laserteknik, med smeknamnet ”LIB” (Laser Induced Breakdown Spectroscopy) möjliggör analys av stenar genom laserinducerad plasma-atomemissionsspektrometri.

Packad med teknik integrerar SuperCam ett kraftfullare högupplöst färgbildssystem, ”RMI” (Remote Micro-Imager), som kan analysera detaljer ner till 100 mikron. Den nya generationens kamera från robotbilen Perseverance gör det således möjligt att överträffa de tidigare tekniska utmaningarna med ChemCam-kameran. Målet med SuperCam kortfattat: mer precision, laseranalys på ett längre avstånd och möjliggöra studier av levande organismer.