22 Mai 2014

Feu vert pour InSight, le prochain atterrisseur martien de la NASA !

La construction du nouvel atterrisseur martien, InSight, peut démarrer. La revue critique de définition qui réunissait la NASA et ses partenaires internationaux a donné son feu vert le 16 mai 2014.
La mission InSight (Interior Exploration Using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport – Exploration intérieure à l’aide de recherches sismiques, de la géodésie et de mesures de flux de chaleur) va déposer un sismomètre sur la surface de Mars afin d’étudier sa structure et sa composition interne.
Elle s’intéressera à la manière dont les planètes rocheuses se forment et développent une structure interne comportant un noyau, un manteau et une croûte. Elle collectera également des informations sur l’intérieur de la planète à l’aide d’instruments encore jamais utilisés avec succès sur Mars.
InSight sera lancée depuis la base militaire américaine de Vandenberg (Californie) en mars 2016.

« Nos partenaires dans le monde entier ont réalisé d’importants progrès pour en arriver là et sont prêts à livrer leurs équipements pour l’intégration d’ensemble qui débutera en novembre. Il s’agit de la prochaine étape-clé de ce projet, a déclaré Tom Hoffman, chef de projet d’InSight au JPL (Pasadena, Californie) lors de cette revue critique de définition. Nous allons à présent passer de la phase de conception et d’analyse à la phase de construction et de tests des équipements et logiciels qui nous permettront d’atterrir sur Mars et de récupérer les données dont nous avons besoin afin que cette mission soit un succès. »

Afin d’étudier l’intérieur de la planète, cet atterrisseur fixe disposera d’un bras robotique équipé d’instruments de surface et de forage, avec une contribution de la France et de l’Allemagne. En effet, les agences spatiales française et allemande (CNES et DLR) collaborent avec la NASA pour développer les deux principaux instruments scientifiques d’InSight.

Le SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure – expérience sismique pour l’étude de la structure interne) est en cours de développement au CNES et à l’Institut de Physique du Globe de Paris, en partenariat avec le DLR et les agences spatiales suisse et britannique. Il mesurera les ondes issues de mouvements du sol à l’intérieur de la planète, qu’il s’agisse de "tremblements de Mars" ou d’impacts de météorites. "Cet instrument nous permettra de détecter non seulement les impacts et petits séismes jusqu'à mille kilomètres de distance environ mais surtout tous les séismes de la planète d'un magnitude supérieure à 4,5." nous précise Philippe Lognonné de l’IPGP et responsable scientifique de l’instrument SEIS.

Cet instrument est un défi technologique à réaliser en peu de temps

« La précision des mesures dictée par les exigences scientifiques, d’une part, conjuguées aux contraintes d’une mission spatiale et d’un environnement martien d’autre part, conduisent à des prises de risques technologiques à la hauteur des enjeux. D’autant que le développement est piloté par un planning très contraint, et que les phases habituelles d’un projet sont, dans notre cas, toutes imbriquées les unes dans les autres. Les équipes sont pleinement mobilisées, que ce soit en France (CNES, IPGP et industriels) ou chez nos partenaires suisse, allemand, anglais et américain. Tout le monde n’a qu’un objectif : celui de livrer en temps et en heure au JPL un instrument conforme aux attentes des scientifiques. » selon Philippe Laudet, chef de projet SEIS au CNES à Toulouse.

Le HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package – Ensemble instrumental flux de chaleur et propriétés physiques), développé par le DLR, sera chargé de mesurer le flux de chaleur qui remontent jusqu’à la surface à partir de l’intérieur de la planète.

L’atterrisseur se posera à proximité de l’équateur martien et fournira des informations pour une durée prévue de 720 jours, soit environ deux ans. L’atterrisseur d’InSight s’inspire de l’atterrisseur martien Phoenix de la NASA, chargé d’étudier la glace et le sol dans les régions polaires de Mars en 2008.

« Nous allons incorporer à InSight de nombreux éléments qui se trouvaient sur Phoenix. Cependant, il y aura certaines différences dues au fait que les missions ne sont pas tout à fait les mêmes », ajoute Stu Spath, chef de projet d’InSight, de Lockheed Martin Space Systems Company (Denver, Colorado). Par exemple, la mission InSight va durer 630 jours de plus que la mission Phoenix, ce qui signifie que l’atterrisseur va devoir endurer beaucoup plus de conditions environnementales diverses à la surface.

A l’aide des images de l’environnement proche de l’atterrisseur que la caméra panoramique aura prises, le bras robotique d’InSight déposera le sismomètre sur le sol puis ajoutera un bouclier éolien et thermique afin de minimiser les effets du vent et de la température sur cet instrument très sensible. Le bras placera également le capteur de flux de chaleur sur le sol puis celui-ci s’enfoncera une sonde sous la surface, jusqu’à une profondeur de 2,7 à 4,5 m.

Une autre expérience utilisera la liaison radio entre InSight et les antennes de la NASA sur Terre pour mesurer avec précision les petites oscillations du mouvement de rotation de Mars, permettant de savoir si son noyau est solide ou non. Les capteurs de température et de vent du Centro de Astrobiologia en Espagne ainsi qu’un capteur de pression enregistreront les paramètres météorologiques sur le site, et un magnétomètre mesurera les perturbations magnétiques causées par l’ionosphère martienne.

L’équipe scientifique d’InSight est internationale. Elle est composée de scientifiques autrichiens, belges, canadiens, français, allemands, japonais, polonais, espagnols, suisses, anglais et américains…

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