SEIS testé avec succès sur Mars

SEIS testé avec succès sur Mars

L’agence spatiale française CNES confirme dans un communiqué début janvier que le sismomètre français SEIS de la sonde américaine InSight a été testé avec succès sur Mars.

Le 26 novembre 2018, InSight se posait sur la planète rouge. Cette mission est gérée par le Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA en Californie. Moins d’un mois plus tard, le 19 décembre, le bras robotique de la sonde déposait le sismomètre SEIS sur le sol de Mars, une sorte de deuxième atterrissage pour l’instrument fourni par l’agence spatiale française CNES.

SEIS testé, mais des étapes restent à franchir

Il ne faut pas croire pour autant que SEIS s’est mis à fonctionner et nous révéler dans la foulée la structure intérieure de la planète rouge (ce qu’il est conçu pour faire grâce à l’analyse des tremblements de terre martiens). Rappelons que ce sismomètre est un véritable bijou technologique dont la fabrication 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. On procède donc étape par étape !

La vidéo du CNES ci-dessous présente SEIS. Notez que son bouclier thermique (évoqué au début de la vidéo) n’a pas encore été mis en place (nous y revenons en conclusion de cet article).

Le 20 décembre, SEIS a été rallumé. Les 3 capteurs miniatures SP (Short Period) dédiés aux ondes à courte période (ondes sismiques d’une fréquence supérieure à 1 Hertz, soit une vibration par seconde) ont alors fourni leurs premières mesures. Deux jours plus tard, le grappin du bras robotique qui avait déposé SEIS a lâché prise. Le 28 décembre, les 3 pieds motorisés de l’instrument sont entrés en action afin qu’il soit parfaitement de niveau en rattrapant une inclinaison de seulement 2,5°. Dès lors, les 3 capteurs VBB (Very Broad Band), très sensibles et consacrés aux ondes sismiques à longue période et porteuses d’informations capitales sur la structure de la planète, peuvent entrer en jeu. Le 1er janvier, leurs 3 pendules inversés ont été recentrés et les premières données récoltées.

SEIS posé au sol et photographié par une caméra fixée sur le bras robotique. On voit à gauche de l’instrument (qui a une forme hexagonale) une partie du bras robotique ainsi que le grappin. Crédit : NASA/JPL/Caltech

SEIS posé au sol et photographié par une caméra fixée sur le bras robotique. On voit à gauche de l’instrument (qui a une forme hexagonale) une partie du bras robotique ainsi que le grappin.
Crédit : NASA/JPL/Caltech

Le lendemain 2 janvier, l’examen des données par les équipes réunies pour l’occasion au JPL démontrait le bon fonctionnement de SEIS. C’est pourquoi dans un communiqué du 9 janvier, le CNES annonce : «Le sismomètre SEIS de la mission InSight, déployé sur le sol martien par un bras automatique le 19 décembre 2018, a été testé avec succès le 1er  janvier 2019». L’agence française qualifie cette réussite de «première mondiale». En effet, si en 1976 les sondes américaines Viking 1 et 2 transportaient elles aussi chacune un sismomètre, ils ne furent jamais déposés sur le sol. Celui de Viking 1 resta en position verrouillée et ne put donc fournir de mesure. Le second de Viking 2 fonctionna, mais ne donna rien de probant car il était, comme son jumeau de Viking 1, solidaire du châssis de l’atterrisseur dont il mesura les vibrations en raison du vent martien.
C’est d’ailleurs ce qu’a fait SEIS avant d’être déposé au sol ! Le 1er décembre, ses capteurs SP ont enregistré les vibrations des panneaux solaires d’InSight causées par un vent de 16 à 24 km/h. Imaginez que les panneaux solaires agissent un peu comme le tympan d’une oreille. La fréquence ainsi captée est difficilement audible par une oreille humaine, mais en la «boostant» un peu, on l’entend comme le propose la vidéo du JPL ci-dessous. Le vent de Mars a aussi été « entendu » par le capteur de pression APSS et vous pouvez l’écouter également dans cette vidéo.

Pour que SEIS ausculte les tremblements de la planète rouge avec la précision attendue, d’autres opérations techniques sont nécessaires. Le 3 janvier, le câble qui le relie à l’atterrisseur (électricité et transmission des données) a été déroulé encore plus de son logement afin qu’il repose sur le sol. Ceci pour éviter que ce cordon tendu en l’air ne fasse vibrer le sismomètre au gré des vents et des grands écarts de température qui le dilatent plus ou moins.

Le câble qui relie SEIS à InSight avant (à gauche) et après (à droite) son déroulement complet. On voit que désormais il repose complètement au sol. Crédit : NASA/JPL/Caltech

Le câble qui relie SEIS à InSight avant (à gauche) et après (à droite) son déroulement complet. On voit que désormais il repose complètement au sol.
Crédit : NASA/JPL/Caltech

Dans les jours à venir, le bras robotique d’InSight devrait tirer légèrement le câble vers lui afin d’aider à écarter 2 plaques métalliques sur SEIS qui font faire une boucle au câble (à des fins d’isolation de signaux parasites).
Une autre opération critique doit être faite : recouvrir SEIS de son bouclier de protection contre le vent et les variations thermiques. Ce WTS (Wind and Thermal Shield) est une sorte de cloche blanche complétée d’une jupe sur ses bords (afin d’épouser le relief de la surface). C’est à nouveau le bras robotique d’InSight qui sera sollicité pour cette opération planifiée pour la deuxième quinzaine de janvier.

Au JPL, sur un double d’inSight, on procède au test de la saisie du bouclier WTS (la «cloche» blanche) sur l’atterrisseur afin de recouvrir SEIS. Toutes les opérations de déploiement à la surface sont répétées ainsi plusieurs fois sur Terre avant d’être programmées sur Mars. Crédit : NASA/JPL-Caltech

Au JPL, sur un double d’inSight, on procède au test de la saisie du bouclier WTS (la «cloche» blanche) sur l’atterrisseur afin de recouvrir SEIS. Toutes les opérations de déploiement à la surface sont répétées ainsi plusieurs fois sur Terre avant d’être programmées sur Mars.
Crédit : NASA/JPL-Caltech