Science
Objectifs Scientifiques
EXPOSE a de multiples objectifs, spécifiques à chacune des expériences, mais tous liés au domaine de l'exobiologie. Les deux expériences françaises Process et Amino sont détaillées ci-après.
Leur objectif est de mieux appréhender la nature et l'évolution de la matière organique présente dans les environnements extraterrestres et leurs potentielles implications exobiologiques.
Le rayonnement ultraviolet solaire est le principal moteur de l'évolution chimique dans le système solaire. De nombreux programmes expérimentaux au sol sont consacrés à l'étude de la photochimie de molécules en phase solide tout comme en phase gazeuse. Néanmoins, la validité de tels travaux et leur extrapolation aux environnements extraterrestres peuvent être mis en cause tant qu'ils n'ont pas été confrontés à des expériences similaires menées dans l'espace, avec exposition au spectre solaire étendu, tout particulièrement dans le domaine des courtes longueurs d'onde (difficilement reproductible en laboratoire).
Ce projet s'attache plus particulièrement à l'étude de molécules d'intérêt soit cométaire (dans le cadre de la préparation à l'interprétation des résultats de la mission ROSETTA) soit concernant la chimie de Titan (mission CASSINI-HUYGENS), soit encore la chimie organique dans l'environnement Martien (futures missions rovers martiens).
Nous cherchons donc à comparer le comportement photochimique de molécules organiques mesuré en laboratoire, à la "réalité terrain" que ces expériences sont sensées représenter : l'exposition directe au rayonnement solaire au cours d'expériences réalisées en orbite terrestre. L'objectif étant à terme d'améliorer les expériences en laboratoire, et d'obtenir des mesures quantitatives concernant la photolyse des molécules sélectionnées (produits et sections efficace de photolyse notamment).
Plus de détails...
Au terme de la période d'exposition, EXPOSE-E sera rapporté au sol par la navette spatiale en août 2009. Courant 2011, les porte-échantillons d'EXPOSE-R seront rapportés sur Terre par un vaisseau Soyouz puis transférés au Centre de Support aux Utilisateurs de Microgravité (MUSC) à Cologne (Allemagne). De là, les échantillons seront distribués aux scientifiques pour qu'ils les analysent.
Pour les deux expériences PROCESS et AMINO, l'analyse des échantillons après retour sur Terre sera effectuée par spectroscopie infrarouge au travers des fenêtres des cellules (ouvertes ou fermées), puis par chromatographie gazeuse ou HPLC. Une analyse par spectrométrie de masse directe est aussi systématiquement effectuée au cours des irradiations sol des molécules cibles.
L'expérience Process d'EXPOSE-E ainsi que l'expérience Amino d'EXPOSE-R ont été préparées par le LISA,(LaboratoireInteruniversitaire des Systèmes Atmosphériques), le LATMOS,(Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales), le Centre de Biophysique Moléculaire d'Orléans,(CBM) et l'ANBioPhy (Laboratoire Acides Nucléiques et BioPhotonique), avec le support du CNES.
L'expérience PSS (Photochemistry on the Space Station) a été élaborée dans le cadre d’un étroit partenariat associant chimistes, biochimistes, planétologues, physiciens nucléaires et experts en matériaux des observatoires et laboratoires du CNRS et des universités suivants : LISA, CBM, IBMM (Institut des Biomolécules Max Mousseron - université de Montpellier), LATMOS, LAB (Laboratoire d’Astrophysique de Bordeaux), Laboratoire de microbiologie des environnements extrêmes (Université de Bretagne Occidentale/IFREMER), observatoire de Leiden (Leiden Institute of Chemistry - Astrobiology Laboratory) et observatoire de Catane ainsi que d’une équipe de NASA AMES.
