InSight sur son site d'atterrissage sur Mars. © Nasa, JPL-Caltech

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InSight a enregistré le bruit du vent qui souffle sur Mars

ActualitéClassé sous :insight , sismomètre SEIS , vent martien

En attendant d'écouter les véritables sons de l'environnement martien qui seront enregistrés par le microphone du rover Mars 2020, l'atterrisseur InSight a enregistré les sons du vent martien de deux manières différentes. Outre leurs aspects ludiques, ces mesures sonores sont aussi très utiles aux scientifiques de la mission. Les explications de David Mimoun (ISAE-Supaéro), responsable des cartes du bruit martien de la mission InSight et du microphone qui sera installé à bord du rover Mars 2020.

Arrivé sur Mars le 26 novembre, l'atterrisseur InSight se porte bien et a transmis les premières images de son environnement et ses premières données à l'équipe scientifique. Parmi celles-ci, les premiers sons en provenance de la planète Mars.

Comme sur Terre, des sons circulent sur la planète Mars. Mais, l'ambiance sonore de Mars est très différente de celle de la Terre, notamment parce que les conditions atmosphériques (pression, température, composition) sont défavorables à la propagation acoustique. Dit autrement, les sons martiens s'atténuent très rapidement et bien qu'ils ressemblent à des sons terrestres, ils sont assourdis car les hautes fréquences se propagent moins bien.

Deux types de sons ont été produits et enregistrés par les instruments scientifiques d'InSight :

  • un enregistrement par le capteur sismologique courte période « SP », c'est-à-dire sensible à des ondes sismiques dont la fréquence dépasse le Hertz (une vibration par seconde). Il s'agit en fait de la mesure de la vibration du lander sous l'effet du vent, qui a été « transformée » en son. Ce capteur a été fourni par l'Imperial College de Londres et l'université d'Oxford. Deux versions ont été fournies, une dans la bande passante du capteur, et une autre augmentée de deux octaves afin d'adapter l'enregistrement à l'oreille humaine ;
  • un enregistrement d'infrasons par le microbaromètre (un capteur de pression atmosphérique ultra-sensible), qui lui est un son à proprement parler, mais dont la fréquence a été multipliée par 100 pour que nous puissions l'entendre.

Ces deux instruments ont enregistré le vent martien de différentes manières. Si le sismomètre a enregistré des vibrations lorsque le vent soufflait sur les panneaux solaires de l'atterrisseur, le capteur de pression d'air a, quant à lui, enregistré les vibrations directement à partir des changements de pression de l'air.

Ces mesures du son et des infrasons martiens ne sont pas anodines. Elles ont plusieurs intérêts techniques et scientifiques, et tout d'abord elles permettront d'ôter le bruit du vent et de la pression des mesures faites afin d'optimiser au mieux les mesures sismiques, et de ne mesurer que les vibrations du sol liées aux séismes martiens. Mais pour cela, il faut déployer le sismomètre Seis...

L'utilité technique et scientifique d'écouter les sons martiens

Il faut savoir que pour fonctionner au mieux de ses capacités, ce sismomètre ne doit pas être placé n'importe où. Il faut le protéger au mieux de l'influence de la température, du vent martien et des vibrations de l'atterrisseur. Pour cela, la Nasa va utiliser des cartes du bruit sismique et des contraintes de déploiement calculées par une équipe de scientifiques du JPL, du Cnes, de l'IPGP et du MPS, animée par le Français David Mimoun, enseignant-chercheur, responsable de l'équipe Systèmes spatiaux à l'ISAE-Supaéro et scientifique de projet Seis.

Du point de vue scientifique, cette discipline balbutiante sur Mars (aucun son n'avait été enregistré sur Mars) ne va pas révolutionner la connaissance de la planète. Mais plutôt l'améliorer dans de nombreux domaines, en particulier pour la connaissance de l'atmosphère martienne. Des avancées dans la connaissance des phénomènes atmosphériques de surface, comme la turbulence du vent, les tourbillons de poussière (les fameux dust devils) qui peuvent nettoyer les panneaux solaires de la poussière qui s'y est déposée.

Cela dit, pour entendre les véritables sons non-modifiés de l'environnement de Mars, il faudra attendre l'arrivée sur la planète du rover Mars 2020. Ce rover de la Nasa qui doit succéder à Curiosity, embarquera sept instruments, dont le « Mars Microphone », fourni par l'ISAE-Supaéro et dont le responsable n'est autre que David Mimoun. Ce microphone sera installé à bord de SuperCam, la petite sœur de Chemcam, fournie par le LAN, l'Irap et le Cnes.

  • Deux des instruments d'InSight ont enregistré le vent martien de différentes manières.
  • Il y a de réels intérêts techniques et scientifiques à écouter les sons martiens.
  • Seul le microphone, fourni par l'ISAE-Supaéro, à bord du rover Mars 2020 permettra d'entendre les véritables sons non-modifiés de l’environnement de Mars. 
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