5 février 2019

 

Le sismomètre martien d'InSight est déployé et installé

 
Au cours des dernières semaines, l'atterrisseur InSight de la Nasa a conditionné et ajusté le sismomètre déposé sur la surface martienne le 19 décembre. Une autre étape vient d'être franchie en recouvrant le précieux instrument d'un dôme protecteur indispensable pour commencer la collecte des données.

Alors que sur Terre, les sismomètres sont généralement enterrés dans un "caveau" à au moins 1,20 mètre de profondeur afin d'y maintenir une température stable, une telle installation est actuellement impossible à obtenir sur Mars. Diverses mesures ont été décidées afin de protéger au mieux l'appareil hyper-sensible, dont le dôme protecteur, agissant comme un bouclier, constitue la première ligne de défense.
 

 

 
Fin de l'opération : le bouclier est déposé sur le sismomètre. Crédit : Nasa.
 

Un des premiers obstacles au fonctionnement du SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure, ou expérience sismique pour structure interne) est le vent martien qui, bien que l'atmosphère très ténue soit incapable de faire bouger la sonde même en cas de tempête (les séquences hollywoodiennes balayant tout, hommes et matériel à la surface de la Planète Rouge étant pure fantaisie), le moindre frémissement peut ajouter un "bruit" parasite ruinant les données. Aussi, la forme aérodynamique du dôme est-elle conçue de façon à ce que le vent le presse contre la surface. Un support fait de cotte de mailles et de couvertures thermiques s'ajuste parfaitement avec le relief du sol, empêchant tout passage par lequel le vent pourrait s'engouffrer.

Une autre préoccupation, encore plus importante, concerne la température, qui peut dilater ou contracter des ressorts métalliques ou d'autres pièces sensibles à l'intérieur du sismomètre. A l'endroit de l'atterrissage, la température varie en effet d'environ 94°C entre le jour et la nuit.

Le SEIS lui-même constitue la deuxième ligne de défense, car sa structure même a été spécialement conçue pour compenser les variations brusques de température. En effet, certaines parties ont été étudiées pour se dilater ou se contracter tandis que d'autres le fassent dans le sens opposé pour annuler partiellement ces effets. De plus, l'instrument est scellé sous vide dans une sphère en titane qui isole ses organes les plus sensibles et réduit l'influence de la température.

Mais même cela ne suffit pas. La sphère de titane est elle-même enfermée dans un conteneur isolant constitué d'une boîte hexagonale de couleur cuivre, bien visible sur les images durant le déploiement du SEIS. Ses parois sont formées d'un sandwich de nids d'abeilles emprisonnant l'air ambiant et fournissant une excellente isolation. Mars fournit un excellent gaz pour cet isolant, puisque son atmosphère est principalement constituée de dioxyde de carbone qui, à basse pression, ne conduit la chaleur que très lentement.

Avec ces trois barrières isolantes, le sismomètre est bien protégé des "bruits" thermiques et atmosphériques qui pourraient, sans cela, s'infiltrer dans les données et masquer les ondes sismiques que l'équipe d'InSight souhaite étudier. Enfin, la plupart des interférences supplémentaires provenant de l'environnement martien peuvent encore être détectées par les capteurs météorologiques d'InSight, puis filtrées par les scientifiques de la mission.

Le sismomètre donnera aux scientifiques un premier aperçu de l’intérieur profond de la planète rouge, en les aidant à comprendre comment aussi bien celle-ci, mais aussi d'autres planètes rocheuses se forment.

A présent, l'équipe d'InSight se prépare pour la prochaine étape, qui consistera à déployer la sonde de flux thermique (Heat Probe, ou HP3) à la surface, ce qui devrait être réalisé la semaine prochaine.

Jean Etienne

Sources principales :

InSight's Seismometer Now Has a Cozy Shelter on Mars. Jet Propulsion Laboratory (JPL), 4 février 2019.

Mars InSight Mission. Nasa, 4 février 2019. 

 

 
A l'avant-plan le sismomètre (SEIS), à l'arrière-plan le dôme. Crédit : Nasa.
 
 
 

 
Saisie du SEIS. Crédit : Nasa.
 
 
 

 
Dépose du SEIS à la surface de Mars. Crédit : Nasa.
 
 
 

 
Le SEIS en place, déploiement du câble de liaison, qui devra être tendu avin d'éviter toute vibration transmissible à l'appareil. Crédit : Nasa.
 
 
 

 
SEIS installé. Crédit : Nasa.
 
 
 

 
Saisie du dôme. Crédit : Nasa.
 
 
 

 
Dépose du dôme sur le SEIS. Crédit : Nasa.
 
 
 

 
Crédit : Nasa.
 
 
 

 
A gauche, le sismomètre, à droite, la sonde de flux thermique qui reste à déployer. Crédit : Nasa.
Cliquer sur l'image pour agrandir.
 

 

 
 
 

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