SAM

L'instrument SAM (Sample Analysis at Mars) est une suite d'équipements scientifiques montés sur le rover Curiosity de la NASA, qui a atterri sur Mars en août 2012. SAM est essentiellement un laboratoire mobile conçu pour détecter les composés organiques et mesurer la composition atmosphérique et du sol, afin de soutenir l'objectif principal de la mission : évaluer si Mars a déjà eu des conditions environnementales propices à la vie microbienne. L'ensemble d'instruments pèse environ 80 kilogrammes et consomme une part importante de l'énergie du rover, ce qui fait de son fonctionnement une contrainte majeure dans la planification quotidienne de la mission.

SAM comprend trois sous-systèmes analytiques principaux qui fonctionnent de concert. Un chromatographe en phase gazeuse sépare les molécules organiques en vaporisant des échantillons et en les faisant passer à travers une colonne capillaire. Un spectromètre de masse ionise ensuite et mesure les rapports masse/charge de ces composés séparés, permettant une identification définitive. Un spectromètre laser accordable détecte le méthane et le dioxyde de carbone dans l'atmosphère martienne avec une grande sensibilité, suivant les variations saisonnières qui pourraient indiquer une activité biologique ou géologique souterraine. Ces instruments partagent du matériel de préparation d'échantillons, y compris une foreuse et un four de pyrolyse capable de chauffer des matériaux à plus de 800 degrés Celsius.

L'utilisation de SAM présente des défis uniques à l'exploration martienne. L'atmosphère martienne est composée d'environ 95 % de dioxyde de carbone et de 2,7 % d'azote, à une pression inférieure à un pour cent de celle du niveau de la mer sur Terre, ce qui nécessite des conteneurs d'échantillons hermétiquement scellés et des pompes à vide spécialisées. La contamination par la poussière est persistante ; la foreuse et le système de livraison d'échantillons de Curiosity doivent être gérés avec soin pour éviter le colmatage. L'étalonnage et la vérification des résultats dépendent fortement de la comparaison avec les données du rover provenant d'autres instruments, en particulier le détecteur d'évaluation des radiations (Radiation Assessment Detector) et l'expérience d'albédo dynamique des neutrons (Dynamic Albedo of Neutrons), qui fournissent un contexte pour les conditions souterraines.

Depuis 2012, SAM a détecté des molécules organiques dans les roches martiennes, mesuré les fluctuations saisonnières de méthane et analysé les rapports isotopiques qui limitent la perte atmosphérique de Mars sur des milliards d'années. Le succès de l'instrument a validé l'approche de conception consistant à fournir des capacités de laboratoire complètes à une autre planète, influençant les plans pour les futurs rovers et les missions de retour d'échantillons. Dans les contextes de maintenance aéronautique, le terme SAM apparaît rarement, bien que la prévalence de l'acronyme dans la communication de l'industrie spatiale crée occasionnellement une confusion avec des abréviations sans rapport dans d'autres domaines techniques.