Perseverance recueille les premiers sons martiens : explications par les Dr. Naomi Murdoch & Dr Alexander Stott

Situé à 80 mètres du rover au moment de son décollage, le petit hélicoptère s’est élevé à 5 mètres au-dessus du sol avant de parcourir une distance de 133 mètres pour ensuite revenir atterrir à l’endroit d’où il avait décollé. Le microphone scientifique de SuperCam, développé par l’ISAE-SUPAERO, a enregistré le son émis par la rotation des pales du drone martien au cours de son vol. Ce son possède une fréquence caractéristique de 84 Hz ; elle équivaut au « mi » grave d’un piano ou à la voix de basse d’un être humain.
« C’est une grande surprise pour toute l’équipe scientifique ! » affirme Naomi Murdoch, chercheuse à l’ISAE-SUPAERO qui étudie les données du micro. « Les tests effectués dans un simulateur d’atmosphère martienne pour concevoir cet instrument et nos théories de la propagation du son nous indiquaient que le micro capterait très difficilement les sons de l’hélicoptère. En effet, l’atmosphère de Mars, très peu dense, atténue fortement la transmission des sons. Nous devions avoir un peu de chance pour enregistrer l’hélicoptère à une telle distance. Nous sommes très satisfaits d’avoir réussi à obtenir cet enregistrement qui se révèle une mine d’or pour notre compréhension de l’atmosphère martienne ».
Développé conjointement par l’ISAE-SUPAERO et un consortium de laboratoires du CNRS et de ses partenaires, coordonnés par le CNES, le microphone de SuperCam est dérivé d’un modèle grand public adapté pour résister à l’environnement martien. Il poursuit 3 objectifs scientifiques et techniques substantiels de la mission Mars 2020 :
L’étude du son associé aux impacts laser sur les roches martiennes pour mieux connaître leurs propriétés mécaniques. L’amélioration de la connaissance des phénomènes atmosphériques (turbulence du vent, tourbillons de poussière, interactions du vent avec le rover, et désormais, avec l’hélicoptère).
La compréhension de la signature sonore des différents mouvements du rover (opérations du bras robotique et du mât, roulage sur sol normal ou accidenté, surveillance des pompes, …).
Le microphone avait été mis en route pour la première fois quelques heures après l’atterrissage de Perseverance. Il avait alors enregistré les premiers sons martiens provenant de turbulences dans l’atmosphère. Il est utilisé quotidiennement en conjonction avec l’ablation laser des roches pour l’analyse chimique de Mars.
À PROPOS DE LA MISSION MARS 2020 :
La NASA s’appuie sur le Jet Propulsion Laboratory du Caltech pour le développement de la mission Mars 2020. SuperCam a été développé conjointement par le LANL (Los Alamos National Laboratory, États-Unis) et un consortium de laboratoires rattachés au CNRS, à des universités et établissements de recherche français. Plusieurs universités espagnoles, emmenées par l’université de Valladolid, contribuent aussi à cet instrument. Le CNES est responsable, vis-à-vis de la NASA, de la contribution française à SuperCam. L’instrument est opéré en alternance depuis le LANL et le centre des opérations scientifiques installé au CNES à Toulouse, le FOCSE (French Operations Center for Science and Exploration).

Anthéa a mené sa thèse au sein du Département Ingénierie des Systèmes Complexes (DISC). Son intitulé est : « Rendez-vous autonomes basés vision avec cibles non coopératives ». Anthéa est rattachée à l’école doctorale AA - Aéronautique Astronautique.
Sa thèse réalisée en collaboration avec Thales Alenia Space fait partie du dispositif CIFRE*
L’ISAE-SUPAERO accueille ses doctorants au sein de six équipes à l’ISAE-SUPAERO, ONERA et à l’institut Clément Ader, couvrant un large spectre de disciplines scientifiques liées au domaine aéronautique et espace : aérodynamique et propulsion, structures et matériaux, systèmes embarqués, réseaux et télécommunications, contrôle et conduite des systèmes, facteurs humains, électronique, signal.
L’ISAE-SUPAERO offre un programme riche et diversifié de formation doctorale, conduisant au doctorat, diplôme de plus haut niveau délivré par l’institut, et reconnu au niveau international.
*Depuis 1981, le dispositif CIFRE - Conventions Industrielles de Formation par la REcherche - permet à l’entreprise de bénéficier d’une aide financière pour recruter un jeune doctorant dont les travaux de recherche, encadrés par un laboratoire public de recherche, conduiront à la soutenance d’une thèse en trois ans. Les CIFRE sont intégralement financées par le ministère de l’Enseignement supérieur et de la Recherche qui en a confié la mise en œuvre à l’ANRT (Association Nationale de la Recherche et de la Technologie).

Paul Planeix (S2020) a reçu le prix Mayoux-Dauriac de l’Association des Alumni ISAE-SUPAERO ENSICA. Ce prix récompense un élève ingénieur en dernière année du cursus ingénieur de l’ISAE-SUPAERO pour ses réalisations pratiques pendant sa scolarité et les divers stages effectués, suivant les volontés de Maurice MAYOUX (S 1924).
Maurice MAYOUX - SUPAERO 1924 (ARTS & MÉTIERS Cluny 1920 ), décédé le 4 septembre 1997, a exprimé dans son testament sa volonté que soient créés, avec le produit de ses biens légués à la Société des Ingénieurs Arts et Métiers, des prix de français pour les élèves des Arts et Métiers et des prix de mécanique pour les élèves de SUPAERO, en y associant le nom de son épouse Jeanne Dauriac.
« Attribution annuelle d’un Prix réservé à l’élève de la dernière année d’étude, quelle que soit sa spécialité, mais choisi pour ses connaissances sur l’ensemble Mathématiques générales et leur application en constructions "pratiques", constructions à considérer sur l’ensemble de leurs qualités : principe, simplicité, efficacité, faisabilité probable, prix de revient aussi restreint que possible. »
L’Association SUPAERO, désormais ISAE SUPAERO ENSICA Alumni, a donc décidé la création du prix Mayoux-Dauriac Aéronautique destiné à récompenser l’utilisation des connaissances acquises à l’Ecole dans l’exercice d’une des différentes facettes du métier d’ingénieur, les réalisations (projets) étant jugées sur leur utilité pour l’industrie (ou les services) et devant présenter un bilan économique positif. Deux prix ont été attribués en 2020 !
Deuxième Prix 2020 pour un montant de 3000 € remis à Paul Planeix pour le projet de drone « Recherche & Sauvetage » Développement d’un environnement de simulation de vol / contributions aux systèmes de Guidage, Navigation et Contrôle chez Zipline International
Paul a réalisé de nombreux projets scientifiques et ceci dans de nombreux domaines au cours de son cursus ingénieur. En effet, membre de l’association CubeSat, il a contribué à la construction d’une maquette à échelle 1 :1 du nanosatellite MONA. Sa scolarité au sein de l’ISAE-SUPAERO lui a aussi permis de qualifier un système de navigation de drone et de s’initier à la recherche via un projet de contrôle d’exosquelette. Ce projet de recherche, basé sur des méthodes de Machine Learning, a été effectué dans le cadre de l’association Enorev’ visant à aider les enfants atteints de paralysie cérébrale. Au cours de son double-diplôme au sein de l’université de Stanford, Paul construit un aéronef réalisant un scénario de recherche et sauvetage totalement autonome du décollage à l’atterrissage.
Par la suite, Paul réussit à intégrer Zipline, encore jeune startup en robotique de la Silicon Valley. Il y effectue un stage au sein de l’équipe de Guidage, Navigation et Contrôle (GN&C) qui ne comptait alors que deux personnes. Il contribue au développement d’un environnement de simulation du drone et aux systèmes GN&C. Aujourd’hui, Zipline opère le plus grand et premier système de livraison de drones au monde au Rwanda, Ghana et Etats-Unis pour apporter une solution au problème du dernier kilomètre dans le domaine de la santé. Cette solution sauve des vies en maximisant la disponibilité des produits médicaux essentiels tout en minimisant le gaspillage et en garantissant la chaîne du froid.
Paul continue de contribuer à la mission de Zipline depuis 2020 via les compétences acquises au sein de l’ISAE-SUPAERO et Stanford en tant qu’ingénieur. Il a reçu ce prix pour la variété, l’excellence de son parcours et ses réalisations pratiques qui l’ont amené à évoluer dans l’écosystème des startups.
Le prix Mayoux-Dauriac est attribué pour l’utilisation des connaissances acquises à l’Ecole dans l’exercice d’une des différentes facettes du métier d’ingénieur, et pour l’utilité des projets réalisés pour l’industrie et les services présentant un bilan économique positif.