Un instrument de l’Université de Berne s’envole vers la Lune

Le 21 juillet 1969, Buzz Aldrin, qui devint le deuxième homme à descendre du module lunaire, a été le premier à déployer la voile solaire bernoise et à la planter dans le sol lunaire. Le Solarwind Composition Experiment (SWC), planifié, fabriqué et évalué par le professeur Dr. Johannes Geiss et son équipe à l’Institut de physique de l’Université de Berne, a été le premier moment fort de l’histoire de la recherche en astrophysique bernoise.

Dès 2027, un instrument de l’Université de Berne, le LIMS (Laser Ablations Ionisations Mass Spectrometer), s’envolera à nouveau vers la Lune avec la NASA, cette fois dans le cadre d'une future livraison lunaire de la NASA CLPS. Le financement du LIMS est accordé par l'Agence spatiale européenne (ESA) dans le cadre du programme PRODEX (voir infobox ci-dessous). La NASA travaille avec plusieurs entreprises américaines pour livrer des charges utiles scientifiques et technologiques sur la surface lunaire dans le cadre de l'initiative CLPS. Peter Wurz, professeur d’astrophysique à l’Université de Berne et responsable du projet LIMS, déclare : « Nous sommes très fiers de participer à l'initiative CLPS de la NASA et que notre spectromètre de masse soit utilisé pour l’analyse chimique des roches lunaires. »

Un instrument ultrasensible pour effectuer des mesures à la surface de la Lune

Le LIMS est un instrument performant dans le domaine de l’analyse d’échantillons de différents types qui répond aux objectifs scientifiques lunaires. Andreas Riedo, responsable de la gestion du projet LIMS au sein de la division de la recherche spatiale et des sciences planétaires (WP) de l’Institut de physique, explique : « LIMS utilise un système laser pulsé. Les impulsions laser sont focalisées à travers l’instrument et dirigées vers un échantillon scientifiquement intéressant que nous voulons examiner. » Chaque impulsion laser détache une petite couche de l’échantillon et une partie du matériau détaché est chargée positivement. « Ces particules chargées positivement sont renvoyées dans le système, où la composition chimique est mesurée. Cela signifie que nous mesurons les éléments chimiques et leurs isotopes qui nous permettent ainsi notamment de comprendre les processus chimiques et physiques sur la Lune », poursuit Riedo.

Le LIMS sera installé sur une plate-forme d'alunissage d'un fournisseur CLPS, qui accueillera une série d'instruments destinés à l'exploration lunaire et à des démonstrations technologiques. L'atterrissage du CLPS dans la région polaire sud de la Lune permettra au LIMS d‘effectuer des mesures stationnaires sur place. Andreas Riedo explique : « Cette région est particulièrement intéressante, car certains éléments y sont présents. Leurs isotopes nous permettent de déterminer l’âge des matériaux et donc de dater des processus géologiques. Nous pouvons ainsi collecter sur place de nombreuses informations qui n’auraient pu être générées que dans des laboratoires sur Terre ».

Andreas Riedo ajoute : « Qui plus est, personne avant nous n’a jamais utilisé cette technologie de mesure dans le cadre d’une mission spatiale. Nous serons non seulement les premiers, mais nous obtiendrons également de nombreuses informations techniques sur notre système. Nous pouvons donc optimiser le système pour d’autres questions scientifiques et pour d’autres missions ; comme c’est déjà le cas avec l’expérience de la voile solaire de l’Université de Berne, qui peut être utilisée non seulement pour les missions Apollo, mais aussi pour mesurer le gaz interstellaire local. » Comme le souligne Andreas Riedo, à long terme, l'instrument LIMS pourrait également être envisagé pour de futures missions d'exploration spatiale consacrées à la détection de la vie, par exemple dans l'atmosphère de Vénus, sur Mars et sur les lunes glacées de Jupiter et de Saturne.

Une étroite collaboration avec l’industrie

Les laboratoires de la division de la recherche spatiale et des sciences planétaires (WP) de l’Institut de physique de l’Université de Berne conçoivent des instruments pour les missions spatiales depuis des décennies. Ces instruments, comme le LIMS, sont fabriqués en interne dans les ateliers. « Pour ce faire, nous travaillons en étroite collaboration avec l’industrie locale. Nous allons envoyer sur la Lune un système LIMS « made in Switzerland ». Le développement de ce système LIMS a commencé il y a plus de 20 ans et il est encourageant de voir que l’on peut à présent récolter les fruits de ces longues années d’engagement », explique Peter Wurz. Andreas Riedo conclut : « On profite évidemment toujours de la riche expérience et de l’expertise de l’Université de Berne dans la fabrication d’instruments. »