L'expérience Mars Organic Molecule Analyser (MOMA) est une expérience embarquée sur le rover de la mission ExoMars 2020 (agence spatiale Européenne/Roskosmos). Elle est sous la responsabilité du Max Planck Institute for Solar System Research (MPS, Goettingen, Allemagne). MOMA, résultat d’une coopération européenne et américaine, combine 3 instruments analytiques complémentaires destinés à fournir la composition chimique moléculaire, élémentaire et chirale de la surface/sous-surface de Mars :

 

Ces instruments sont:

i) un spectromètre de masse (MS) développé par un consortium américain sous responsabilité du centre NASA/GSFC (Maryland, USA).

ii) un système de désorption laser (LD) développé notamment par le MPS et des collègues allemands.

iii) un chromatographe en phase gazeuse (GC) développé conjointement par le Laboratoire Interuniversitaire des Systèmes Atmosphériques (LISA) et le Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (LATMOS) sous l'égide du Centre National d’Etudes Spatiales (CNES).

 

Cet ensemble instrumental est essentiellement dédié à la recherche d'indices de possible vie passée sur Mars, (ou d'une activité prébiotique). Il s’agit principalement de rechercher puis caractériser des molécules organiques (molécules carbonées, y compris celles nécessaires à la vie telle que nous la connaissons) qui pourraient se trouver dans le sol de Mars. Il devrait également permettre de renseigner la possible origine du méthane récemment détecté dans l'atmosphère de Mars, et qui pourrait théoriquement être produit par des organismes "méthanogènes".

 

L’instrument MOMA a pour objectif d’analyser le sol et les roches martiennes selon deux approches principales. Tout d’abord l’échantillon broyé pourra être placé dans un des mini-fours de l’instrument MOMA, équipé d’un carrousel tournant. Après ce remplissage le four est déplacé vers une « tapping station », qui ferme hermétiquement le four. Chauffé jusqu’à 800°C, le four voit de nombreux composés du sol qu’il contient se volatiliser. Ces espèces volatiles sont alors purgées par un flux d’hélium jusqu’au chromatographe en phase gazeuse (GC). Après leur séparation et potentielle identification par le GC, les composés pénètrent dans un spectromètre de masse (MS). Ce mode d’analyse est le mode GC-MS de l’instrument.

 

Une autre option est qu’un contenant rechargeable (« refilable sample container ») peut être rempli d’échantillon de sol broyé ou d’un morceau de roche. Dans ce cas, un laser Nd:YAG est utilisé pour désorber et ioniser une surface minime de l’échantillon. Les ions générés sont alors guidés vers le spectromètre de masse pour analyse. Ceci est le mode LD-MS de l’instrument.

 

Décollage fin juillet 2020 pour une arrivée en Mars 2021 sur Mars !

 

Figure 1 : Principe de fonctionnement de MOMA, permettant de visualiser les différents couplages entre les instruments/sous-systèmes.

 

Contact : François Raulin, Cette adresse e-mail est protégée contre les robots spammeurs. Vous devez activer le JavaScript pour la visualiser.

 

La page de l’instrument au MPS Lindau : https://www.mps.mpg.de/planetary-science/exomars-moma

 

Reference : F. Goesmann  et al.,  The Mars Organic Molecule Analyzer (MOMA) Instrument: Characterization of Organic Material in Martian Sediments. Astrobiology 17 (6,7), 655-685 (2017). DOI: 10.1089/ast.2016.1551