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L’IPGP, une longue expérience d’analyse d’échantillons extraterrestres

En avril dernier, la Chine offrait à la France 1,5 gramme de roches lunaires. Pour accueillir ces échantillons rapportés par mission chinoise Change’5, le Muséum national d’Histoire naturelle annonce, ce jeudi 15 juin, la future création du Centre national de la matière extraterrestre, en consortium avec l’IPGP, le CNES, le CNRS et Sorbonne Université. Frédéric Moynier, professeur Université Paris Cité et cosmochimiste à l’IPGP fait partie de l’équipe scientifique qui analysera ce précieux échantillon, pour l’instant conservé sous atmosphère contrôlée au MNHN. Il revient sur la longue expérience d’analyse de matériaux extraterrestres par l’IPGP.

L’IPGP, une longue expérience d’analyse d’échantillons extraterrestres

Container de conservation des échantillons lunaires de la mission Chang’e 5 au MNHN (© J. Duprat MNHN/CNRS)

Date de publication : 16/06/2023

Grand Public, Presse, Recherche

  • L’IPGP a, depuis 50 ans, une tradition d’analyse d’échantillons extraterrestres, quels sont les principaux qui y ont été analysés ?

Frédéric Moynier : « Depuis le retour des premiers échantillons lunaires avec les missions Apollo et Luna,, les chercheurs de l’IPGP ont joué un rôle crucial dans l’analyse d’une vaste gamme d’échantillons extraterrestres. Leur expertise s’étend non seulement aux échantillons lunaires, l’IPGP ayant été le premier laboratoire français à dater ces échantillons au début des années 70, mais également aux météorites, ces fragments de corps célestes tombés sur Terre. L’étude approfondie de ces différents échantillons permet de mieux comprendre l’origine des planètes et de dévoiler les mystères de notre système solaire.
Plus récemment, l’IPGP a participé à la mission Hayabusa2, étape importante dans l’exploration spatiale puisque cette mission a, pour la première fois, réussi à collecter et rapporter sur Terre des échantillons de l’astéroïde carboné Ryugu. L’analyse de ces quelques grammes d’astéroïde offrent ainsi un accès unique à la composition de ces objets célestes et d’en apprendre davantage sur leur formation, leur évolution et plus généralement sur l’origine du Système Solaire. »

  • Qu’est ce qui fait l’expertise de l’institut dans ce domaine ?

F. M. : « À l’IPGP, nous disposons d’une plateforme analytique exceptionnelle, sans équivalent dans le monde, dont certains instruments sont spécifiques à l’analyse isotopique fine des échantillons extraterrestres. Depuis près de 50 ans, nos équipes développent des techniques et méthodes d’analyse de plus en plus fines, pour pouvoir, sur des instruments de plus en plus précis, mener des analyses isotopiques sur d’extrêmement petites quantités de matériau.
Grâce notamment à notre spectromètre de masse à source plasma de nouvelle génération, financé par le DIM ACAV+ de la région IDF, et équipé d’une cellule de collision, nous avons été les pionniers dans ces mesures isotopiques de haute précision, et nous avons pu analyser la composition isotopique des échantillons provenant de Ryugu pour plusieurs éléments (Calcium, Cuivre, Zinc…) présents en quantité infime, ce qui nous a notamment permis de démontrer la nature très primitive de la matière qui constitue Ryugu. »

  • Qu’est que ces échantillons nous apprennent sur l’histoire de la Terre et du système solaire ?

F. M. : « L’étude des échantillons lunaires ramenés par les missions américaines et soviétiques a révolutionné notre compréhension de la formation de la Lune et de la Terre. Cela a notamment conduit à l’émergence de la théorie de l’impact géant, suggérant qu’une planète de la taille de Mars a heurté la Terre, donnant ainsi naissance à notre satellite naturel, la Lune. Cependant, la plupart des échantillons lunaires dont nous disposons actuellement proviennent d’une zone limitée, relativement proche de l’équateur lunaire. Par conséquent, notre connaissance de la Lune pourrait être biaisée en raison du manque d’échantillons provenant des régions polaires et de la face cachée (même si les météorites lunaires nous en fournissent).
Les échantillons récemment récupérés par la mission Chang’e 5 offrent une perspective nouvelle sur notre satellite, puisqu’ils proviennent d’une région plus éloignée de l’équateur lunaire et sont plus jeunes d’environ un milliard d’années par rapport aux échantillons les plus récents d’Apollo.

Dans les années à venir, nous serons aussi impliqués dans la mission de retour d’échantillons de Phobos, une lune martienne qui devrait être lancée par l’agence spatiale japonaise en 2024. Grace à ces échantillons nous devrions pouvoir trancher le débat sur l’origine de Phobos, qu’il s’agisse d’un impact géant ou d’un astéroïde capturé par Mars. Et nous participons également à la préparation des futures missions de la NASA et de l’ESA qui prévoient le retour d’échantillons de la planète Mars d’ici une dizaine d’année. »

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