Le deuxième atterrissage de SEIS

Le deuxième atterrissage de SEIS

Le 26 novembre, la sonde InSight de la NASA arrivait sur Mars. Le 19 décembre, son bras robotique a posé à la surface le sismomètre français SEIS. En «écoutant» les tremblements de la planète rouge, il en dévoilera la structure interne. 

Le responsable scientifique d’InSight, Bruce Banerdt, ne cache pas l’importance de l’opération, jugée délicate : «Le déploiement du sismomètre est aussi important que l’atterrissage d’InSight sur Mars». Basé au Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA en Californie, le planétologue souligne que cet instrument fourni par le CNES, l’agence spatiale française, accomplira «les trois quarts de nos objectifs scientifiques». Extrêmement précis, SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure) va en effet mesurer les tremblements de Mars et l’analyse des ondes sismiques qui ont traversé la planète permettra de mieux connaître sa structure et notamment de déterminer si son noyau est, comme celui de la Terre, toujours liquide.

Le premier sismomètre martien sur la surface

SEIS n’est pas le premier sismomètre martien, mais il est en revanche le premier à sa surface. En effet, les atterrisseurs de la NASA Viking 1 et 2 (arrivés en 1976) étaient équipés d’un sismomètre. Mais ceux-ci étaient intégrés à la plateforme porteuse des instruments et n’étaient pas conçus pour être posés à même le sol. Les capteurs du sismomètre de Viking 1 restèrent verrouillés dans leur position de transport. Aucune donnée utile ne fut donc obtenue. Celui de Viking 2 n’apporta hélas guère de renseignements, car on estime qu’il a surtout mesuré les légers mouvements de l’atterrisseur en raison du vent…
C’est pourquoi SEIS a été pensé pour être en contact avec l’objet de son étude, à savoir Mars. Un principe plus simple à édicter qu’à mettre en œuvre ! La solution ? Un bras robotique doit saisir le sismomètre et le poser. Cette opération délicate a été menée avec succès le 19 décembre.

La photo ci-dessous montre le grappin du bras robotique d’InSight qui saisit SEIS par une tige prévue à cet effet.

Crédit : NASA/JPL

Dans l’image suivante (éclaircie par rapport à la version originale NASA), SEIS est en «plein vol», porté par le bras vers le lieu où il sera posé à 1,3 m de l’atterrisseur. On note un long ruban : il est chargé d’amener l’électricité au sismomètre et aussi de communiquer à InSight les données récoltées afin de les relayer vers la Terre.

Crédit : NASA/JPL

Enfin, SEIS «atterrit» à nouveau sur Mars. Comme ses équivalents terrestres, il est désormais en contact avec la surface du monde qu’il doit ausculter.

Crédit : NASA/JPL

Rappelons que la fabrication de SEIS a été supervisée par le CNES en partenariat avec l’Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), SODERN (filiale d’ArianeGroup), l’Institut Fédéral Suisse de Technologie, le Max Planck Institute for Solar System Research en Allemagne, l’Imperial College au Royaume-Uni et le Jet Propulsion Laboratory en Californie.
Pourquoi la NASA s’est-elle tournée vers la France pour l’instrument principal de la mission InSight ? Thomas Zurbuchen, administrateur adjoint de la NASA en charge de la science nous a répondu : «Le sismomètre d’InSight est le meilleur qu’il est possible de trouver. Et il a été construit en France avec le CNES». C’est ce qu’il nous disait lors de cette interview enregistrée au JPL en Californie peu de temps avant l’atterrissage du 26 novembre.

Si SEIS à la surface est déjà une étape importante, elle ne clôt nullement cette phase de déploiement des instruments. Le bras robotique IDA (Instrument Deployment Arm) d’InSight doit en effet désormais amener le capteur de chaleur allemand HP3 (doté d’une sonde qui s’enfoncera de plusieurs mètres) et recouvrir SEIS d’une sorte de «couvercle» destiné à le protéger du vent et des écarts de température entre le jour et la nuit. 

Une opération répétée sur Terre

La vidéo ci-dessous montre comment le bras robotique IDA a déposé SEIS au sol.

Même si cette opération fut de nombreuses fois essayée sur Terre avant l’envol d’InSight, les ingénieurs du JPL ont recommencé après l’arrivée du 26 novembre. La différence est que, grâce aux photos obtenues par les caméras, ils ont reconstitué la surface telle qu’elle est pour refaire des tests et vérifier que tout se déroulerait comme prévu. Le cliché ci-dessous montre où furent menées ces répétitions avec un double d’InSight.

Crédit : NASA/JPL

Vous retrouverez cette salle dans le dernier reportage que nous avons réalisé au JPL à l’occasion de l’arrivée d’InSight (vidéo ci-dessous, la salle en question est à 3:17).