The SuperCam Instrument Suite on the Mars 2020 Rover: Science Objectives and Mast-Unit Description
S. Maurice(Centre National de la Recherche Scientifique), R. C. Wiens(Los Alamos National Laboratory), P. Bernardi(Laboratoire d’études spatiales et d’instrumentation en astrophysique), Ph. Caïs(Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux), S. Robinson(Los Alamos National Laboratory), T. Nelson(Los Alamos National Laboratory), O. Gasnault(Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie), Jean-Michel Réess(Centre National de la Recherche Scientifique), M. Deleuze(Centre National d'Études Spatiales), F. Rull(Universidad de Valladolid), J. A. Manrique(Universidad de Valladolid), S. Abbaki(Centre National de la Recherche Scientifique), R. B. Anderson(United States Geological Survey), Y. André(Centre National d'Études Spatiales), S. Michael Angel(University of South Carolina), Gorka Arana(University of the Basque Country), T. Battault(Centre National d'Études Spatiales), Pierre Beck(Centre National de la Recherche Scientifique), Karim Benzerara(Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie), Sylvain Bernard(Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie), J. P. Berthias(Centre National d'Études Spatiales), Olivier Beyssac(Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie), Marion Bonafous(Laboratoire d’études spatiales et d’instrumentation en astrophysique), Bruno Bousquet(Centre National de la Recherche Scientifique), Mathieu Boutillier(Centre National d'Études Spatiales), Alexandre Cadu(Institut Superieur de l'Aeronautique et de l'Espace (ISAE-SUPAERO)), Kepa Castro(University of the Basque Country), F. Chapron(Centre National de la Recherche Scientifique), Baptiste Chide(Institut Superieur de l'Aeronautique et de l'Espace (ISAE-SUPAERO)), Kenneth P. Clark(Jet Propulsion Laboratory), Elise Clavé(Centre Lasers Intenses et Applications), S. M. Clegg(Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie), E. A. Cloutis(University of Winnipeg), C. Collin(Laboratoire d’études spatiales et d’instrumentation en astrophysique), Elizabeth Córdoba-Lanús(California Institute of Technology), A. Cousin(Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie), J.-C. Dameury(Centre National d'Études Spatiales), Willy D’anna(Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux), Y. Daydou(Centre National de la Recherche Scientifique), A. Debus(Centre National d'Études Spatiales), Lauren DeFlores(California Institute of Technology), E. Dehouck(Université Claude Bernard Lyon 1), D. Delapp(Los Alamos National Laboratory), G. de los Santos(Jet Propulsion Laboratory), Christophe Donny(Centre National d'Études Spatiales), A. Doressoundiram(Centre National de la Recherche Scientifique), Gilles Dromart(Université Claude Bernard Lyon 1), Bruno Dubois(Observatoire Midi-Pyrénées), Arnaud Dufour(Centre National d'Études Spatiales), M. Dupieux(Centre National de la Recherche Scientifique), Miles J. Egan(University of Hawaiʻi at Mānoa), Joan Ervin(Jet Propulsion Laboratory), C. Fabre(Centre National de la Recherche Scientifique), A. Fau(Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie), Woodward W. Fischer(California Institute of Technology), O. Forni(Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie), Thierry Fouchet(Laboratoire d’études spatiales et d’instrumentation en astrophysique), J. Frydenvang(University of Copenhagen), S. Gauffre(Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux), M. Gauthier(Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie), V. Gharakanian(California Institute of Technology), O. Gilard(Centre National d'Études Spatiales), I. Gontijo(California Institute of Technology), R. Navarro‐González(Centre National d'Études Spatiales), David Granena(Centre National d'Études Spatiales), J. P. Grotzinger(California Institute of Technology), Réda Hassen‐Khodja(Laboratoire atmosphères, milieux, observations spatiales), Marina Heim(Centre National d'Études Spatiales), Y. Hello(Centre National de la Recherche Scientifique), Gilles Hervet(Centre National d'Études Spatiales), Olivier Humeau(Laboratoire atmosphères, milieux, observations spatiales), Xavier Jacob(Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse), S. Jacquinod(Centre National de la Recherche Scientifique), J. R. Johnson(Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory), Driss Kouach(Observatoire Midi-Pyrénées), Gaétan Lacombe(Laboratoire atmosphères, milieux, observations spatiales), N. Lanza(Los Alamos National Laboratory), L. Lapauw(Laboratoire atmosphères, milieux, observations spatiales), J. J. Laserna(Universidad de Málaga), J. Lasue(Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie), L. Le Deit(Laboratoire de Planétologie et Géosciences), Stéphane Le Mouëlic(Laboratoire de Planétologie et Géosciences), Éric Comte(Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie), Q.-M. Lee(Centre National de la Recherche Scientifique), Carey Legett(Los Alamos National Laboratory), Richard Léveillé(McGill University), É. Lewin(Institut des Sciences de la Terre), C. Leyrat(Laboratoire d’études spatiales et d’instrumentation en astrophysique), G. López-Reyes(Universidad de Valladolid), R. D. Lorenz(Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory), Briana Lucero(Los Alamos National Laboratory), Juan Manuel Madariaga(University of the Basque Country), S.N. Madsen(Jet Propulsion Laboratory), M. B. Madsen(University of Copenhagen), N. Mangold(Laboratoire de Planétologie et Géosciences), Florent Manni(Centre National d'Études Spatiales), Jean-François Mariscal(Centre National de la Recherche Scientifique), Jesús Martínez‐Frías(Agencia Estatal de Meteorología), Karine Mathieu(Centre National d'Études Spatiales), Romain Mathon(Centre National de la Recherche Scientifique), Kevin McCabe(Los Alamos National Laboratory), T. H. McConnochie(University of Maryland, College Park), S. M. McLennan(Stony Brook University), Julien Mekki(Centre National d'Études Spatiales), Noureddine Melikechi(University of Massachusetts Lowell), Pierre‐Yves Meslin(Centre National de la Recherche Scientifique), Yoan Micheau(Observatoire Midi-Pyrénées), Yann Michel(Centre National d'Études Spatiales), John Michel(Los Alamos National Laboratory), D. Mimoun(Institut Superieur de l'Aeronautique et de l'Espace (ISAE-SUPAERO)), A. K. Misra(University of Hawaiʻi at Mānoa), Gilles Montagnac(Université Claude Bernard Lyon 1), Christophe Montaron(Laboratoire atmosphères, milieux, observations spatiales), Franck Montmessin(Centre National de la Recherche Scientifique), Javier Moros(Universidad de Málaga), Valérie Mousset(Centre National d'Études Spatiales), Yann Morizet(Centre National de la Recherche Scientifique), Naomi Murdoch(Institut Superieur de l'Aeronautique et de l'Espace (ISAE-SUPAERO)), Raymond Newell(Los Alamos National Laboratory), H. E. Newsom(University of New Mexico), Napoléon Nguyen Tuong(Centre National de la Recherche Scientifique), A. Ollila(Los Alamos National Laboratory), G. Orttner(Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie), L. Oudda(Centre National d'Études Spatiales), L. Parès(Centre National de la Recherche Scientifique), Jérôme Parisot(Laboratoire d’études spatiales et d’instrumentation en astrophysique), Yann Parot(Centre National de la Recherche Scientifique), R. Pérez(Centre National d'Études Spatiales), D. Pheav(Centre National d'Études Spatiales), Laurent Picot(Centre National d'Études Spatiales), P. Pilleri(Centre National de la Recherche Scientifique), C. Pilorget(Institut d'Astrophysique Spatiale), P. Pinet(Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie), G. Pont(Centre National d'Études Spatiales), F. Poulet(Université Paris-Sud), Cathy Quantin‐Nataf(Université Claude Bernard Lyon 1), Benjamin Quertier(Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux), D. Rambaud(Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie), W. Rapin(Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie), P. Romano(Jet Propulsion Laboratory), Lionel Roucayrol(Centre National d'Études Spatiales), Clément Royer(Université Paris-Sud), Marie Ruellan(Centre National d'Études Spatiales), Benigno Sandoval(Los Alamos National Laboratory), V. Sautter(Centre National de la Recherche Scientifique), Marcel Schoppers(California Institute of Technology), Susanne Schröder, H. C. Séran(Centre National de la Recherche Scientifique), Shiv K. Sharma(University of Hawaiʻi at Mānoa), P. Sobrón(Search for Extraterrestrial Intelligence), M. Sodki(Centre National d'Études Spatiales), Anthony Sournac(Institut Superieur de l'Aeronautique et de l'Espace (ISAE-SUPAERO)), Vishnu Sridhar(Jet Propulsion Laboratory), D. Standarovsky(Centre National d'Études Spatiales), S. Storms(Los Alamos National Laboratory), Nicolas Striebig(Observatoire Midi-Pyrénées), M. Tatat(Centre National d'Études Spatiales), Michael J. Toplis(Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie), I. Torre-Fdez(University of the Basque Country), N. Toulemont(Centre National d'Études Spatiales), C. Velasco(Centre National d'Études Spatiales), Marco Veneranda(Universidad de Valladolid), Dawn Venhaus(Los Alamos National Laboratory), Cédric Virmontois(Centre National d'Études Spatiales), Michel Viso(Centre National d'Études Spatiales), Peter A. Willis(California Institute of Technology), King Wah Wong(Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie)
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Abstract
Abstract On the NASA 2020 rover mission to Jezero crater, the remote determination of the texture, mineralogy and chemistry of rocks is essential to quickly and thoroughly characterize an area and to optimize the selection of samples for return to Earth. As part of the Perseverance payload, SuperCam is a suite of five techniques that provide critical and complementary observations via Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS), Time-Resolved Raman and Luminescence (TRR/L), visible and near-infrared spectroscopy (VISIR), high-resolution color imaging (RMI), and acoustic recording (MIC). SuperCam operates at remote distances, primarily 2–7 m, while providing data at sub-mm to mm scales. We report on SuperCam’s science objectives in the context of the Mars 2020 mission goals and ways the different techniques can address these questions. The instrument is made up of three separate subsystems: the Mast Unit is designed and built in France; the Body Unit is provided by the United States; the calibration target holder is contributed by Spain, and the targets themselves by the entire science team. This publication focuses on the design, development, and tests of the Mast Unit; companion papers describe the other units. The goal of this work is to provide an understanding of the technical choices made, the constraints that were imposed, and ultimately the validated performance of the flight model as it leaves Earth, and it will serve as the foundation for Mars operations and future processing of the data.
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