Pastille de Zéolithes dans la SuperCam
Une pastille de zéolithes a été intégrée dans la cavité laser de la SuperCam de Perseverence. L’objectif est d’éviter la condensation au sein de la caméra. Cela permet au robot de collecter des données de son et lumière. Cette pastille est issue de la collaboration entre le Centre National d’Etudes Spatiales (CNES) et de l’Institut de Science des Matériaux de Mulhouse (UMR 7361 CNRS-UHA), laboratoire membre du MICA.
La pastille de zéolithe a pour but de piéger les composés organiques volatils issus de dégazage des différents constituants de la SuperCam. Ils aparaissent suite aux variations de température sur Mars. Un autre objectif est d’éviter qu’ils se condensent sur les surfaces critiques comme les lentilles. La pastille permet donc aux équipements de conserver leur efficacité et de poursuivre leur mission.
L’exigence quant au maintien de la durée de vie et des performances des systèmes satellitaires s’est accrue au cours des dernières décennies. L’industrie spatiale s’est donc penchée sur la problématique de la contamination moléculaire en orbite. En effet, celle-ci peut avoir un impact considérable sur la durée de vie des instruments de haute technologie embarqués à bord des satellites et des robots. Il s’agit de détecteurs, de revêtements de contrôle thermique ainsi que d’appareils optiques et électroniques… La contamination moléculaire est la conséquence directe des molécules polluantes appelées composés organiques volatils (COV). Ils sont issues du dégazage sous vide des matériaux constitutifs du satellite. Il s’agit de lubrifiants, de peintures, de vernis et de colles venant se déposer sur les surfaces sensibles citées précédemment.
“La contamination moléculaire issue du dégazage sous vide des matériaux constitutifs du satellite a un impact considérable sur la durée de vie des instruments de haute technologie embarqués à bord des satellites et des robots.”
Pour répondre à cette problématique, une collaboration a démarré en 2001. Les travaux du CNES et l’axe MPC (Matériaux à Porosité Contrôlée) de l’IS2M ont a permis d’aboutir à quatre thèses soutenues.
Les premiers travaux ont mis en évidence la performance des zéolithes. Celles-ci possèdent les capacités d’adsorption et de rétention les plus intéressantes à l’égard des composés organiques volatils. Cependant, l’utilisation directe de ces zéolithes à l’état de poudre, induirait une nouvelle source de pollution de type particulaire. D’où la nécessité de les mettre en forme pour qu’elles soient plus adaptées. Guillaume Rioland, Jean Daou, Joël Patarin et Delphine Faye ont collaboré sur l’élaboration de nouvelles thèses pour aboutir au format de pastille. Il s’avère être le plus pertinent pour répondre aux besoins.
Une des pastilles zéolithiques Mulhousienne a été déjà utilisée en 2011 sur Curiosity, envoyé aussi sur Mars. Il s’agit de piéger ces polluants organiques et de réduire la contamination moléculaire de l’instrument ChemCam du rover.
La cinquième thèse en cours*, s’inscrit dans la lignée des précédentes thèses. L’objectif de celle-ci étant d’élaborer une peinture zéolithique qui soit optimale pour la décontamination moléculaire en orbite.
*co-financée par le CNES et la société Zéphir Alsace
