Étude de l’action du rayonnement solaire sur la matière organique
Début du projet : 2017
Lancement prévu : 2025
Le rayonnement solaire est à l’origine de la majorité des évolutions chimiques dans le système solaire. Ces évolutions peuvent être simulées en laboratoire pour étudier des molécules en phases gazeuses, solides ou encore pour des mélanges gelés à très basses températures. Cependant, il est difficile de simuler correctement la complexité de l’environnement spatial (notamment la lumière UV du Soleil et les particules du vent solaire et des rayonnements cosmiques) dans lequel évoluent les comètes, les astéroïdes ou même les atmosphère et surfaces de planètes autres que la Terre, susceptibles d’abriter de la matière organique.
Le Campus Spatial est impliqué dans un projet d’étude de l’interaction de l’environnement spatial avec la matière organique : IR-COASTER-ISS embarquera des échantillons de matière organique et sera fixé pendant 12 mois à l’extérieur de la Station Spatiale Internationale. Cet instrument du LISA, construit en collaboration avec le CNES, servira de démonstrateur fonctionnel et de premier essai avant le lancement du CubeSat du Campus Spatial.
Avec le CubeSat IR-COASTER-6U, des échantillons de matière organique seront directement exposés au rayonnement solaire dans l’espace. Un spectromètre infrarouge embarqué dans ce satellite suivra en temps réel l’évolution de la chimie de cette matière organique. La durée de vie prévue d’IR-COASTER une fois mis en orbite est d’environ 12 mois.
La matière organique
On appelle matière organique les molécules à base de carbone (C) et d’hydrogène (H) qui peuvent éventuellement contenir des atomes d’oxygène (O), d’azote (N) et parfois des traces de phosphore (P), de soufre (S) et d’autres éléments plus rares.
Comme les atomes de carbone et d’hydrogène peuvent s’assembler facilement pour former des structures complexes, les molécules organiques sont très variées et présentent une grande variété de réactions chimiques possibles. Par conséquent, la majorité des chimistes et des biologistes pensent que la matière organique est indispensable à l’apparition de la vie. Aujourd’hui, tous les organismes vivants sur Terre, de la bactérie à la baleine bleue, sont composés de matière organique.
L’exobiologie, également appelée astrochimie, est une science interdisciplinaire qui tente de comprendre comment la vie peut se former dans l’univers. Les exobiologistes s’intéressent par exemple à comprendre si des molécules organiques retrouvées sur des astéroïdes ou des comètes (comme la glycine) auraient pu contribuer à l’apparition de la vie sur Terre, voire même ailleurs. D’autre part, ces scientifiques continuent de chercher si des molécules organiques spécifiques de la vie telles qu’on la connaît pourraient avoir été préservées sur d’autres planètes comme Mars. La matière organique, abondante à la surface de la Terre, reste en effet très rare dans le reste de l’univers.
La Spectrométrie Infra-Rouge (IR)
La spectrométrie infrarouge permet d’identifier la composition d’un échantillon en étudiant son spectre électromagnétique dans le domaine infrarouge. Lorsque l’on irradie un composé chimique avec des photons infrarouges, il va absorber de façon caractéristique certains de ces photons. En étudiant le profil d’absorption obtenu, il est possible de déterminer quelles molécules sont présentes dans l’échantillon. Le spectromètre IR embarqué dans les projets IR-COASTER est fabriqué par la société Arcoptix et fait la taille d’une boîte de sucre et pèse moins de 2 kg.
