EXPOSE est un équipement dédié à l'exobiologie, développé par l'ESA pour des vols à moyen et long terme et installé à l'extérieur de la Station Spatiale Internationale (ISS) (Figure 1). Il est conçu pour permettre plusieurs expériences simultanées consistant en l'exposition d'échantillons chimiques et biologiques, tout en enregistrant la température et la durée effective d'exposition. Le LISA est impliqué sur EXPOSE-E au travers de l'expérience PROCESS, sur EXPOSE-R au travers de l'expérience AMINO et sur EXPOSE-R2 au travers de l'expérience PSS (Photochemistry on the Space Station).

 

 

 Figure 1 : En haut, EXPOSE avant son départ ; en bas, EXPOSE sur l'ISS (International Space Station)

 

La plateforme EXPOSE héberge des centaines d'échantillons de différentes natures. Dans le cas de l'expérience PSS, ils sont disposés à raison de 25 cellules par porte échantillon. L'arrangement des cellules vise à optimiser l'espace. Afin d'éviter des fuites qui mèneraient à fausser toutes les expériences en modifiant le contenu des cellules indépendamment du phénomène observé, les cellules et porte échantillons sont scellés par des jointures et des vis (Figure 2), mais sont aussi brasés (soudés). Ces mesures de prévention nécessitent une longue préparation de l'installation, et impliquent aussi une ouverture minutieuse à la fin de l'expérience.

 

Figure 2 : une plateforme EXPOSE. Les portes échantillons ont des côtés de 86mm

 

Sur un porte échantillon, il y a deux couches de cellules : la couche supérieure, où se trouvent les cellules exposées, et la couche inférieure, où se trouvent des cellules non-exposées (Figure 3). Les deux jeux d'échantillons sont identiques, mais les cellules non-exposées vont servir d'échantillon de contrôle en vol : elles vont subir les mêmes fluctuations de température que les cellules exposées, mais ne seront pas atteintes par les rayonnements spatiaux. De même, d'autres échantillons de contrôle sont conservés en laboratoire, avec différentes conditions de température et de rayonnement.

 

Figure 3 : organisation d'un porte échantillon pour les expériences du LISA, avec une couche de cellules exposées, et une couche de cellules non exposées. Les cellules font 9mm de diamètre, pour 12mm de profondeur

 

Lors du séjour en orbite, les cellules ne sont pas exposées sans arrêt au rayonnement solaire, à cause de l'orientation de la station spatiale. Or, pour pouvoir interpréter avec précision les résultats, nous avons besoin du temps réel d'exposition. Pour cela, des capteurs sont associés à EXPOSE dans le but de mesurer cette durée. La température est elle aussi mesurée.

 

Ces expériences d'exposition de molécules aux UV solaires sont les premières expériences de longue durée (1 à 2 ans) réalisées dans l'espace. Les échantillons de PROCESS sont retournés sur Terre en Septembre 2009, ceux d'AMINO en mars 2011, et ceux de PSS en mars 2016.