Illustration d’InSight étudiant l’intérieur de Mars. © Nasa, JPL

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Mars InSight : un géophysicien sur Mars  Lancé en mai 2018 et installé en novembre sur Mars, l'atterrisseur InSight doit explorer le milieu le moins bien connu de la Planète rouge : son sous-sol, jusqu'à son noyau. Grâce à des instruments sophistiqués, dont un sismomètre et une foreuse de cinq mètres, il a de quoi nous faire mieux comprendre notre petite voisine. 

InSight (INterior exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) est la douzième mission du programme Discovery de la Nasa. Lancée le 5 mai 2018 à destination de Mars, accompagnée de deux CubeSats – Mars Cube One (ou MarCO) – qui l’ont suivie tout au long de sa route vers Mars, elle s’est posée avec succès à l’endroit prévu, le 26 novembre 2018 au terme de « sept minutes de terreur », un moment que l’on imagine très angoissant pour les contrôleurs, tant il est difficile d’atterrir sur la Planète rouge.

InSight : comment s’est déroulé son atterrissage sur Mars ?

Prévue pour fonctionner toute une année martienne, soit deux années terrestres, InSight a pour objectif d’étudier la structure interne de Mars. Pour cela, elle est dotée de trois instruments scientifiques. Le robot possède aussi deux caméras. Deux panneaux solaires latéraux déployés comme des fleurs assurent son alimentation.

Première image d’InSight le jour de son atterrissage sur Mars. © Nasa, JPL

Prendre le pouls de Mars

Grâce à InSight, les chercheurs espèrent mieux comprendre l’histoire de la formation de Mars, et in extenso la formation des planètes rocheuses du Système solaire. Notre voisine n’est ni trop grande ni trop petite si bien qu’elle est une « véritable bloucle d’or » aux yeux des géophysiciens. Elle est assez grande pour s’être différenciée, c’est-à-dire se composer d’un noyau, d’un manteau et d’une croûte, à l’instar de la Terre, Vénus, Mercure ou encore la Lune, et assez petite « pour avoir conservé la signature des processus [différenciation, NDLR] au cours des quatre milliards d'années qui ont suivi », explique la Nasa.

Le principal instrument d’InSight est Seis (Seismic Experiment for Interior Structures), un sismomètre fabriqué en France par le Cnes en partenariat avec l’IPGP, l'Institut de physique du globe de Paris, Sodern (groupe EADS), l'Institut fédéral Suisse de technologie, le Max-Planck Institute for Solar System Research, l'Imperial College et le JPL (Jet Propulsion Laboratory). Posé totalement à plat sur la surface de Mars – et protégé du vent par une cloche –, il prend le pouls de Mars, écoute les battements de son cœur, et enregistre ses moindres convulsions. Avec Seis, les planétologues veulent déterminer la fréquence des « tremblements de Mars », le nombre de météorites qui frappent sa surface et bien sûr la composition et la taille des différentes couches internes de la Planète rouge.

Le robot est doté aussi d’un instrument conçu pour prendre la température interne de la planète et mesurer sa vitesse de refroidissement. Avec HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package), développé par le DLR, les chercheurs ont l’opportunité de glisser une sonde dans le sol jusqu’à cinq mètres de profondeur. C’est la première fois que la surface d’une planète est creusée aussi profondément. Armée de plusieurs capteurs, HP3 évoluera un peu comme une taupe.

Le troisième instrument, Rise (Rotation and Interior Structure Experiment), mesure quant à lui l’influence gravitationnelle du Soleil et des petites lunes Phobos et Deimos sur la rotation de Mars.

Position d’InSight sur Mars. © Nasa, JPL

Le site d’atterrissage d’InSight sur Mars

InSight s’est posée sans encombre dans la plaine volcanique d’Elysium située à quelque 600 kilomètres de Curiosity. Ce site a été choisi par la Nasa parmi 22 candidats surtout en raison de sa localisation – Elysium Planitia est proche de l’équateur, ce qui offre le meilleur ensoleillement possible et diminue les risques de températures nocturnes trop basses –, parce qu’il est l’un des plus plats connu sur Mars, parce que le sol n’y est pas trop dur et parce que son altitude n’est pas trop élevée, critères importants pour l’atterrissage.

« Deux autres sites étaient dans le top 3 des sites d'atterrissage pour InSight : Isidis Planitia et Valles Marineris. Mais ils ont été jugés trop rocheux et venteux par la Nasa, raconte Philippe Laudet, en charge de Seis au Cnes. Ce critère des vents était important pour notre équipe car des variations de pression pourraient fausser les enregistrements du sismomètre Seis. Une station météo est d'ailleurs présente sur l’atterrisseur. Elle permettra de mesurer les vents et les variations de pression et de soustraire ces signaux de ce que détectera le sismomètre, afin d’être sûr qu’il ne reste que les signaux sismiques et non des bourrasques de vent comme ce fût le cas pour le sismomètre de Viking 2 en 1976 ».

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