L'atterrisseur InSight de la NASA a finalement placé sa sonde thermique à la surface de Mars. L'ensemble Flux thermique et Propriétés physiques (HP3) a été déployé le 12 février, à environ un mètre de SEIS, le sismomètre d'atterrisseurs. Bientôt, il commencera à se frayer un chemin dans le sol martien.
Si vous commencez à vous habituer à des exploits comme celui-ci, gardez quelques choses à l'esprit.
L'atterrisseur se trouve sur Mars, une planète située à plus de 50 millions de kilomètres de là, et il faut environ 6 mois pour s'y rendre. Une fois là-bas, l'atterrisseur a dû passer par un processus d'atterrissage périlleux juste pour arriver à la surface intacte. Son site d'atterrissage a été soigneusement choisi, et pour que cet atterrisseur stationnaire fasse son travail, il doit coller son atterrissage.
Vient ensuite la partie difficile.
"Dans quelques jours, nous allons enfin innover en utilisant une partie de notre instrument que nous appelons la taupe."
Tilman Spohn, chercheur principal HP3, Centre aérospatial allemand.
Insight a dû examiner attentivement son environnement et décider de l'endroit idéal pour placer ses instruments. Après des semaines d'examen, il a choisi cet endroit précis pour le HP3. Vient ensuite la sonde thermique, qui est un exploit d'ingénierie en soi.
"Cette chose pèse moins qu'une paire de chaussures, utilise moins d'énergie qu'un routeur Wi-Fi et doit creuser au moins 3 mètres sur une autre planète", a déclaré Hudson. «Il a fallu tellement de travail pour obtenir une version capable de faire des dizaines de milliers de coups de marteau sans se déchirer; certaines premières versions ont échoué avant d'atteindre 16 pieds [5 mètres], mais la version que nous avons envoyée à Mars a prouvé à maintes reprises sa robustesse. »
Le but de cette entreprise est de découvrir la structure intérieure de Mars. L'ensemble sonde thermique et propriétés physiques mesurera la quantité de chaleur sortant du centre de Mars. Pour ce faire, il doit se frayer un chemin sur la planète.
«Notre sonde est conçue pour mesurer la chaleur provenant de l'intérieur de Mars», a déclaré Sue Smrekar, chercheuse principale adjointe d'InSight, du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie. "C’est pourquoi nous voulons le faire sous terre. Les changements de température à la surface, à la fois des saisons et du cycle jour-nuit, pourraient ajouter du «bruit» à nos données. »
Le HP3 doit atteindre au moins 3 mètres sous la surface pour faire son travail, mais idéalement, il devrait atteindre la marque de 5 mètres, sa profondeur maximale. La partie de la sonde qui fait la pénétration s'appelle la taupe, qui mesure 40 cm (16 pouces) de long. La taupe s'arrête tous les 50 cm (19 pouces) et mesure la conductivité thermique du sol. Mais il faut attendre deux jours pour refroidir avant de mesurer, car le martelage va créer une friction qui réchauffe le sol. Cette chaleur introduirait du bruit dans les données.
Une fois les mesures prises, la sonde thermique est ensuite chauffée et d'autres mesures sont prises pour tester la conductivité thermique. Ensuite, tout le processus est répété. À ce rythme, il pourrait prendre deux semaines pour atteindre la profondeur de 3 mètres.
Si la sonde heurte un rocher avant qu'elle n'atteigne 3 mètres, le profil de mission entier change. S'il fait moins de 3 mètres, il faudra un an pour filtrer le bruit des lectures de conductivité thermique, car la sonde ne sera pas suffisamment isolée des températures de surface. C'est pourquoi un si grand soin a été pris pour sélectionner un emplacement pour la sonde.
"Nous avons choisi le site d'atterrissage idéal, avec presque aucune pierre à la surface", a déclaré Troy Hudson, un scientifique et ingénieur du JPL qui a aidé à concevoir HP3. "Cela nous donne des raisons de croire qu'il n'y a pas beaucoup de grosses roches dans le sous-sol. Mais nous devons attendre et voir ce que nous allons rencontrer sous terre. "
D'autres atterrisseurs ont déjà creusé la surface de Mars, mais le HP3 d'InSight les surpassera tous. L'atterrisseur Viking 1 de la NASA a creusé 22 cm (8,6 pouces) vers le bas. L'atterrisseur Phoenix, un cousin d'InSight, a ramassé 18 cm (7 pouces) vers le bas.
"Nous sommes impatients de battre des records sur Mars", a déclaré HP3 Investigateur principal Tilman Spohn du Centre aérospatial allemand (DLR), qui a fourni la sonde thermique pour la mission InSight.
Mais les premiers débarqueurs avaient une mission différente: échantillonner le sol. D'une certaine manière, il est injuste de les comparer. De plus, il ne devrait pas être surprenant que notre technologie ait évolué depuis que ces atterrisseurs ont passé leur temps.
Comprendre la chaleur de Mars est essentiel pour comprendre comment elle se forme, ainsi que d'autres planètes rocheuses, et comment la géologie de surface est façonnée. Mars retient la chaleur de sa formation il y a environ 4 milliards d'années, et la chaleur est également produite par la désintégration radioactive à l'intérieur.
"La majeure partie de la géologie de la planète est le résultat de la chaleur", a déclaré Smrekar. "Les éruptions volcaniques dans le passé ancien ont été entraînées par le flux de cette chaleur, poussant et construisant les montagnes imposantes pour lesquelles Mar est célèbre."
La façon dont la chaleur se déplace à travers le manteau et la croûte martienne détermine les caractéristiques de la surface. Mars abrite Olympus Mons, le plus haut volcan du système solaire. À près de 25 km (13,6 mi) de haut, il est presque trois fois plus haut que le mont. Everest. Mars abrite également Tharsus Montes, trois volcans boucliers de 14 à 18 km de haut. Tout comme les volcans sur Terre, ils ont été créés lorsque le magma a été forcé à travers des fissures dans la croûte.
"Nous voulons savoir ce qui a conduit au début du volcanisme et du changement climatique sur Mars", a déclaré Spohn. «Avec combien de chaleur Mars a-t-il commencé? Combien restait-il pour conduire son volcanisme? »
Les scientifiques ont modélisé l'intérieur de Mars selon les meilleures données disponibles. Mais le HP3 d'InSight et son instrument SEIS répondront à de nombreuses questions et clarifieront notre compréhension de la planète rouge.
"Les planètes sont un peu comme un moteur, entraîné par la chaleur qui déplace leurs pièces internes", a déclaré Smrekar. "Avec HP3, nous allons soulever le capot du moteur de Mars pour la première fois."
Mais c'est plus que juste Mars. Il s'agit de comprendre comment toutes les planètes rocheuses se forment. Cela inclut Mars, la Terre, les lunes rocheuses et toutes les autres planètes rocheuses de notre système solaire et d'autres.
Sources:
- Communiqué de presse: InSight de la NASA se prépare à prendre la température de Mars
- Communiqué de presse: la NASA InSight a un thermomètre pour Mars
- Sonde de chaleur InSight
