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Installations expérimentales

L’instrument RAD de la Nasa étalonné sur le banc Baccara de l’IRSN

19/10/2016


La réplique de l'instrument RAD (Radiation Assessment Detector) embarqué sur le rover Curiosity, qui évolue sur le sol de Mars depuis août 2012, a été testée cette année à l'IRSN.


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Sylvain Bondiguel, technien au LPMA (à gauche) et Pierre-Yves Meslin. La réplique de l'instrument RAD est posée sur le plateau au centre du banc Baccara © IRSN


Ce clone du modèle de vol, conservé sur Terre pour des tests réalisés en support du traitement des données provenant de Curiosity, a été étalonné pour la mesure du radon (222Rn) sur le banc Baccara situé au LPMA à Saclay. Grâce à cet étalonnage, l'instrument RAD pourra quantifier précisément les perturbations induites par le radon et ses descendants présents dans l'atmosphère martienne, sur la mesure en surface de la planète, des radiations ionisantes de faible énergie (autour de 5 MeV). Le banc Baccara de l'IRSN, dédié aux études sur la métrologie du radon, est la seule installation au monde à proposer les conditions expérimentales indispensables à ces tests, c'est-à-dire sous atmosphère de CO2 et à basse pression (7 mbar).

 

L'échange entre l'IRSN et la Nasa s'est noué suite à une thèse qui s'est déroulée à l'IRSN entre 2004 et 2007, lors de laquelle le doctorant Pierre-Yves Meslin avait mis en évidence la présence de polonium-210, et donc de radon, sur Mars. Les Américains ont pu prendre connaissance du banc Baccara et l'IRSN fournir cette prestation d'étalonnage de l'instrument RAD, car Pierre-Yves Meslin a depuis poursuivi ses travaux sur cette thématique1, en collaborant régulièrement avec la Nasa. Lors des tests, avec le soutien financier du Cnes, les équipes américaines (sous l'égide de la Nasa) et françaises (IRSN et Irap) ont travaillé main dans la main, accompagnées par des chercheurs allemands (Université de Kiel) également impliqués dans l'exploitation des résultats de RAD. Le robuste mode opératoire d'étalonnage de Baccara, n'a été que très peu modifié pour répondre à cette demande.

 

L'instrument RAD a été développé par le Southwest Research Institute (Boulder, Colorado, États-Unis), en collaboration avec l'Université de Kiel (Allemagne), et financé par la Nasa et l'Agence spatiale d'Allemagne (DLR) dans le cadre de Mars Science Laboratory (MSL), mission d'exploration de la planète Mars lancée fin 2011. Il sert à y détecter et caractériser toutes les particules élémentaires, chargées ou non, sur une très large gamme d'énergies (de 0,2 MeV à 2 GeV). La connaissance approfondie de l'environnement radiatif martien est en effet essentielle pour préparer de futures missions spatiales habitées à destination de la planète rouge.

 

1. À l'Institut de recherche en astrophysique et planétologie (Irap), unité mixte de recherche du CNRS et de l'Université de Toulouse III Paul Sabatier