Une visite du laboratoire de glace
Que montrent vraiment les images de Mars, de la comète Chury ou d’autres corps célestes? Pour une réponse fiable, les chercheurs de l’Université de Berne étudient les propriétés optiques des mélanges de poussière et de glace qui sont analogues aux surfaces planétaires ou cométaires. Coup d’oeil à leur laboratoire.
Des outils surprenants
Les glaces sont omniprésentes dans notre système solaire et au-delà . “Leur présence à la surface ou sous la surface des planètes et des comètes provoque des processus dynamiques tels que l’éjection, l’écoulement ou la formation d’éléments de surface glacés“, explique Antoine Pommerol, membre du Groupe d’Imagerie Planétaire de l’Université de Berne, « notre but étant d’étudier ces processus ». Pour simuler les conditions spatiales, les chercheurs s’appuient sur des outils surprenants. «Dans un laboratoire de glace, vous trouvez toujours des sèche-cheveux qui sont utilisés pour nettoyer le verre embué», explique Antoine Pommerol, «dans notre laboratoire, nous travaillons même avec un séchoir pour la fourrure de chien, un accessoire particulièrement bien adapté à nos besoins ».
Chambre de simulation
Au centre du cylindre noir se trouve une chambre de 30 cm de diamètre et de 32 cm de haut. Les chercheurs peuvent y placer les échantillons, par exemple un morceau du sol volcanique d’Hawaï pour simuler un sol martien ou un échantillon de la glace poussiéreuse pour une surface cométaire. Avec l’azote liquide et les pompes à vide, ils créent des conditions de température et de pression comparables à celles de Mars ou de l’espace. Une lampe au xénon simule la lumière du soleil. Au-dessus du cylindre, une caméra est installée et sur un bras latéral un microscope peut être fixé. Avec ces instruments, les scientifiques étudient l’évolution temporelle des échantillons.
Production de glace
La machine blanche avec le long tube en plastique a été construite à l’origine pour traiter les chevaux souffrant d’asthme. C’est un inhalateur qui nébulise l’eau et les médicaments pour soulager les problèmes de santé des animaux. «L’appareil fonctionne avec les ultrasons et produit des gouttelettes d’eau très fines qui constituent la base idéale pour nos glaces», explique Antoine Pommerol, «nous voulons créer des échantillons de glace de manière reproductible». Le travail sur la glace est difficile car elle évolue très rapidement. Mais les chercheurs de Berne sont si habiles qu’ils fournissent déjà d’autres laboratoires avec leurs échantillons.
Expériences avec le radiomètre
L’armoire au milieu est un congélateur dont l’intérieur est très spécial. En ouvrant la porte on constate qu’il fait noir à l’intérieur et qu’il faut un moment pour voir les différents éléments, parmi eux une petite table avec le porte-échantillon, une lampe et de longs bras avec un émetteur et un récepteur. L’expérience est conçue pour mesurer la lumière réfléchie par une surface en fonction de son angle d’incidence. La façon dont une surface diffuse la lumière révèle ses propriétés comme par exemple sa rugosité ou la taille des particules qui la forme.
Microscope
dans un échantillon", explique Antoine Pommerol. Des images microscopiques d’eau gelée sur un sol martien par exemple montrent comment le givre et le substrat interagissent. La simulation des processus de gel sur Mars aidera à identifier ces caractéristiques sur les images qui seront prises par CaSSIS, le système d’imagerie en couleur et stéréo qui a été construit à Berne et qui est maintenant en orbite autour de Mars à bord de la sonde TGO de l’ESA. Plus d’informations sur le laboratoire de glace: http://pig.space.unibe.ch/science/lossy.html
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