L'instrument HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package) déposé sur le sol martien, à proximité du sismomètre Seis (février 2019). © Nasa/JPL-Caltech

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InSight va prendre la température du sous-sol de Mars pour la première fois

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La mission InSight de la Nasa ne se limite pas au seul sismomètre Seis. Un deuxième instrument, posé sur le sol martien le 12 février, vient d'être mis en service. Il s'agit de l'expérience HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package) dont les objectifs sont de prendre la température interne de la Planète Rouge, d'évaluer son évolution thermique et déterminer la quantité de chaleur qui s'échappe de sa surface pour s'évanouir dans l'espace. Cet instrument a été fourni par l'Institut de planétologie de Berlin de l'agence spatiale allemande. 

L'expérience HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package) est l'autre instrument de la mission Insight qui pour fonctionner doit être posé sur le sol martien. Après avoir posé le sismomètre Seis sur le sol martien, en décembre 2018, InSight a déposé HP3, à côté de Seis, le 12 février. HP3 est une expérience inédite sur Mars qui consiste à mesurer le flux thermique actuel de la Planète rouge, c'est-à-dire la quantité de chaleur qui continue de s'échapper de sa surface pour s'évanouir dans l'espace. Dit autrement, il s'agit d'un superthermomètre. Grâce à cette information, les planétologues seront en mesure de sonder indirectement les profondeurs du globe martien. Ils pourront ainsi estimer la température du manteau martien et placer des limites quant à l'abondance d'éléments radioactifs producteurs de chaleur que la Planète rouge possède encore en son sein.

Pour prendre ses mesures, HP3 est pourvu d'un pénétrateur capable de fouir le sol martien jusqu'à cinq mètres de profondeur grâce à une taupe mécanique autopropulsée. Elle se déplacera avec prudence, de manière à diminuer le plus possible les risques durant la phase du forage, et à maximiser la collecte des données scientifiques. Ces cinq mètres seront atteints par étapes de 50 à 70 centimètres.

Prendre la température interne de la Planète rouge

Après un retard à l'allumage, dû à un soucis de liaison télécom avec l'atterrisseur InSight et la sonde Odyssey de la Nasa, les premières percussions ont dû débuter ce jeudi, ce que doit confirmer les données attendues vendredi sur Terre. Pendant quatre heures, la taupe a effectué des percussions pour s'enfoncer dans le sol martien jusqu'à une profondeur visée de 70 centimètres. Les mesures de température ne seront pas réalisées immédiatement. Il sera nécessaire de laisser la taupe refroidir, pendant près de trois jours pour éliminer la chaleur générée dans la taupe par frottement lors de la frappe (percussion). Ce n'est qu'à partir de dimanche que la première mesure de conductivité thermique du sable qui l'entoure sera réalisée.

Pour ce faire, la coque extérieure de la taupe sera chauffée, à puissance constante pendant 24 heures. L'élévation de température sera mesurée en fonction du temps. En utilisant des données de calibration, réalisée sur Terre, la conductivité thermique pourra être déterminée à partir du taux de variation temporel de la température. La mesure sera répétée à des intervalles de 50 centimètres de profondeur par la suite à mesure que l'instrument s'enfoncera dans le sol. Les scientifiques auront ensuite un profil de conductivité thermique-profondeur du sol (régolithe). Plus tard, la mesure du gradient thermique sera multipliée par la conductivité thermique, de façon à obtenir le flux de chaleur, objectif principal de l'instrument.

  • Seis et HP3, les deux instruments de la mission InSight qui nécessitent d'être au sol pour fonctionner, sont aujourd'hui en service. 
  • HP3 s'apparente à un superthermomètre pour prendre la température du sous-sol martien. 
  • C'est la première fois dans l'histoire de l'exploration spatiale que le sol d'une planète sera sondé si profondément. 
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