Mise à jour le 28 Nov 2018
INSIGHT SUR MARS .
EN DIRECT À LA CITÉ DES SCIENCES DE PARIS
26 NOVEMBRE 2018
Photos : JPM et DB pour l'ambiance (les photos avec plus de
résolution peuvent
m'être demandées
directement)
Les photos des slides (merci JCB) sont de la présentation de l'auteur.
Voir les crédits des autres photos et des animations.
Cette conférence a été filmée en vidéo par la Cité des Sciences
et devrait être accessible sur Internet
(https://www.youtube.com/watch?time_continue=9675&v=45grQ8RSLIU)
La SAF, Universcience, le CNES et l’ESA et l’Observatoire de
Paris, ont invité le public à suivre en direct l’atterrissage de cette sonde qui
doit percer les secrets du sous-sol martien !
Il y aura aussi grâce à Frédéric Castel des liaisons directes
avec les scientifiques situés à Pasadena au JPL.
Un auditorium bien
plein avec sa salle attenant pleine aussi et le hall bien rempli.
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Introduction par G Dawidowicz
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Intervention de Bruno Maquart, Président
d’Universcience.
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F Rocard ; Les enjeux de la mission
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A. Spiga ; Le timing de l’atterrissage.
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Ph. Lognonné : À la recherche du cœur de
Mars
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A Lecocq et A Sylvestre-Barron : Le
sismomètre, conception et construction.
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Les liaisons avec le JPL et personnalités.
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C. Michaut :.Les autres objectifs de la
mission.
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C. Quantin : Mars, une planète à explorer.
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Table ronde.
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ON EST SUR MARS, Les premières réactions.
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V. Sautter :
Le retour d’échantillons.
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Fin de la soirée Conclusion. .
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Accueil du public :
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Je décrirai assez peu l’aspect technique, car j’ai déjà écrit de
nombreux articles à ce sujet. S’y reporter.
Dossier
InSight sur votre site préféré.
INTRODUCTION PAR GILLES
DAWIDOWICZ.
Gilles Dawidowicz est secrétaire général de la SAF et Président de la
commission de planétologie.
Il nous a invité ce soir à assister en direct, encore une fois, à
un évènement spatial capital à la Cité des Sciences.
Son complice de cette soirée : Francis Rocard Directeur de
l’exploration du système solaire au CNES.
Il nous annonce que tout est nominal pour le moment et présente
l’organisation de la soirée.
Nous avons dû refuser beaucoup d’inscriptions dans l’auditorium
malgré sa taille, vu le nombre de personnes qui voulaient venir. Heureusement une salle attenante a pu être aussi ouverte
ainsi que le Hall mis à disposition
Quelques milliers de passionnés étaient donc présents ce soir.
(plus de 3000 d'après les chiffres officiels de la Cité)
INTERVENTION DE BRUNO
MAQUART PRÉSIDENT D’UNIVERSCIENCE.
Bruno Maquart est Président d’Universcience (Cité des Sciences et
de l’Industrie et Palais de la Découverte) depuis Juillet 2015, il succède à
Claudie Haigneré.
Il souhaite la bienvenue au public nombreux et à tous les
scientifiques impliqués dans la mission.
Universcience a toujours été partenaire de ce genre d’évènements
scientifiques, on les en remercie.
FRANCIS ROCARD : LES
ENJEUX DE LA MISSION INSIGHT.
Francis Rocard est Directeur de l’exploration du système solaire
au CNES et particulièrement impliqué dans cette mission.
Il pose ici avec les principaux membres de l’équipe.
De gauche à droite : Aymeric Spiga LMD ; Chloé Michaut ENS Lyon ;
Philippe Lognonné IPGP ; Annick Sylvestre-Barron CNES ; F Rocard CNES ; Cathy
Quantin Univ Lyon1 ; Antoine Lecocq Sodern ; Violaine Sautter MNHN et Gilles
Dawidowicz SAF.
Francis nous présente l’historique de cette mission de type
Discovery : petite et pas chère !
Son responsable (PI) Bruce Banerdt au JPL.
Mission rapide à exécuter (on récupère un squelette de Phoenix).
Sélection en 2012 et départ en 2018, un record presque !
Les enjeux sont multiples :
·
Scientifiques : on ne connait pour ainsi dire pas
l’intérieur de Mars : croûte, manteau, noyau.
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Technologiques : un sismomètre dans l’espace, 20
ans d’étude, la NASA est conquise.
·
Managérial et surtout
·
Crédibilité après le retard de deux ans dû à la
France (infime fuite au niveau
d’un
connecteur du SEIS)
C’est toujours un atterrissage à haut risque, n’oublions pas que
plus de 50% des missions martiennes ont échoué !
Récapitulatif de nombreuses missions martiennes.
AYMERIC SPIGA : LE
TIMING DE L’ATTERRISSAGE.
Aymeric
Spiga est chercheur au Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD),
il va analyser les données de la sonde InSight et en particulier celles du
sismomètre SEIS.
Comme il le dit lui-même :
InSight a pour but d’étudier la structure interne de Mars, via le
déploiement à sa surface d'une station géophysique, embarquée dans un
atterrisseur fixe.
L’objectif ? Élucider les mécanismes qui président à la formation
des planètes rocheuses du système solaire. Grâce au sismomètre SEIS, le
dispositif mesurera l’activité tectonique de Mars, ce qui permettra d’en déduire
des informations sur sa structure (taille du noyau, épaisseur du manteau…).
Les impacts de météorites seront également analysés, via les
ondes sismiques générées. Quant au capteur HP3 (Heat Flow and Physical
Properties Package), il évaluera la vitesse de refroidissement de la planète
afin de reconstituer son « histoire thermique ».
Enfin, l’instrument RISE (Rotation and Interior Structure
Experiment) quantifiera les variations de l’axe de rotation de la planète rouge.
PHILIPPE LOGNONNÉ : À LA
RECHERCHE DU CŒUR DE MARS.
Philippe
Lognonné est planétologue à l’Institut de Physique du Globe de Paris
(IPGP).
Il est aussi Professeur en Géophysique et Planétologie,
Université Paris Diderot et Institut Universitaire de France et responsable de
l'Équipe Planétologie et Sciences Spatiales de l'Institut de Physique du Globe
de Paris
Il nous explique le principe du sismomètre.
Cet instrument est sous la responsabilité scientifique de
l’Institut de Physique du Globe de Paris, qui a mis au point l’expérience et
anime le consortium scientifique, avec plusieurs laboratoires Européens et
Américains et plus particulièrement en France le Laboratoire de Géodynamique et
de Planétologie de Nantes et l’Institut de l’Aéronautique et de l’Espace de
Toulouse. Le maître d’œuvre de
l’expérience est l’Agence Spatiale Française, CNES et la société Sodern.
Cet instrument est composé
de plusieurs
parties :
·
Une sphère en Titane avec 3 capteurs sismiques à
très large bande (VBB) ou longue période ainsi que leurs capteurs de
température. C’est le cœur de l’instrument, conçu par l’IPGP et réalisé par la
société SODERN
·
Trois capteurs sismiques à courte période (SP) et
les capteurs de température correspondants, réalisées par l’Impérial College de
Londres.
·
Une électronique avec le logiciel correspondant,
réalisée par l’École Polytechnique de Zurich.
·
Un trépied support permettant la bonne
inclinaison une fois posé sur le sol, réalisé par l’Institut Max Planck de
Planétologie de Göttingen
·
Un système de déploiement sur le sol, réalisé par
le JPL.
Info Masse : Masse de la sphère VBB ~3 kg ; Masse du système SEIS
( LVL+sphère+ SP) ~6 kg ; Masse de l’électronique d’acquisition
~6 kg
Puissance de fonctionnement : 2 watts
La sonde SEIS est isolée thermiquement et le vide est maintenu à
l’intérieur.
En plus, un bouclier WTS (Wind and Thermal Shield) fourni par le
JPL est chargé de protéger les capteurs contre les variations thermiques
extérieures et contre les vents martiens.
On devrait pouvoir enregistrer les séismes martiens, les impacts
d’astéroïdes ou les effets de marée pouvant être provoqués par Phobos.
Sensibilité approx : 10-9 de la gravité martienne.
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Après un séisme sur Mars de magnitude 4,5 ou plus, la
sonde InSight détectera les ondes de surface et le redétectera après
un tour de la planète. Cela fournira la vitesse de ces ondes, puis
la distance entre le séisme et la station. Cette donnée permettra
d'interpréter les ondes de volume qui informeront sur l'intérieur de
Mars. © Bruno Bourgeois |
Le problème est d’être capable d’effectuer des mesures à l’aide
d’un seul capteur ! Généralement il en faut plusieurs pour localiser exactement
l’évènement. C’est pour cela que l’on enregistre non pas le premier tremblement
mais les retours qui ont fait le tour de la planète, comme il est expliqué dans
la vidéo ci-après :
On devrait même être capable de détecter les fameux « dust
devils ».
Les variations de pression dues à l’atmosphère vont induire de
minuscules inclinaisons de la surface qui seront mesurées par SEIS.
Cette mission a aussi pour but de savoir pourquoi Mars a cessé de
fonctionner.
InSight va
sonder les profondeurs de Mars
Écouter
battre le cœur de Mars : la France participe à la mission InSight
Les vidéos
explicatives de la NASA sur InSight.
‘Marsquakes’
Could Shake Up Planetary Science vidéo
Simulations for Mars Insight mission par Phys.org
Tout sur
InSight par nos amis de Nirgal.
ANTOINE LECOCQ ET ANNICK
SYLVESTRE-BARRON : CONCEPTION ET CONSTRUCTION DU SEIS.
Nous avion invité Antoine Lecocq, responsable technique de la
SODERN qui fabrique le sismomètre, à une réunion de la commission de
planétologie de la SAF.
Je vous conseille de vous reporter
à mon CR
pour avoir tous les détails que je ne reprends pas ici.
Antoine est accompagné de sa collègue Annick Sylvestre-Barron du
CNES, elle est responsable adjoint au CNES de cet instrument.
Antoine nous signale les phases les plus importantes pour le SEIS
après l’atterrissage :
·
Quelques jours après on saura si le SEIS est en
bon état
·
On image toute la zone pour trouver le terrain le
plus plat.
·
Vers le 10 décembre 2018 on devrait déplacer le
SEIS sur le sol martien
·
Puis protection et vérification que tout est OK
LES LIAISONS AVEC LE JPL
ET PERSONNALITÉS.
C’est le journaliste Frédéric Castel qui assure les transmissions
en direct depuis le siège du JPL à Pasadena (banlieue de Los Angeles en
Californie.
Les images écran n’étaient pas très nettes, aussi je les ai
regroupées en moyenne résolution.
Une mention toute particulière pour mon ami François Forget qui
devait se ronger les ongles.
En effet comme il nous l’avait indiqué lors de sa
dernière
conférence sur Mars aux RCE 2018, Mars est difficile.
En effet il a participé à de nombreuses missions martiennes dont
beaucoup se sont soldées par un échec. Il espère ne pas porter la poisse, comme
il dit. (Rassures toi François, tu as brisé le mauvais sort !).
Voici d’autres personnes qui sont intervenues en direct :
Ligne du haut de gauche
à droite : Bruce Banerdt PI de la mission, il nous fait remarquer qu’en 1976 il
était stagiaire sur la mission Viking !
Philippe Laudet chef du projet SEIS au CNES ; Sébastien de Raucourt ingénieur de
recherche IPGP.
Ligne du bas de gauche
à droite : Mélanie Drilleau IPGP ; Charles Yanna du CNES et Christophe Sottin
maintenant employé au JPL
mais précédemment à l’Université de Nantes (Laboratoire de Planétologie)
Autres personnalités dans la salle notamment :
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Jérôme Bonaldi en grande discussion avec Francis
Rocard |
Jean Pierre Lebreton le papa de Huygens et derrière
lui Olivier de Goursac |
N’oublions pas la
jeunesse, nous avions invité deux classes du collège Albert Camus de La Norville
(91).
Désolé je suis obligé de flouter les visages trop proches
(Je peux envoyer la
photo non floutée à leur école si ils me le demandent)
CHLOÉ MICHAUT : LES
AUTRES OBJECTIFS DE LA MISSION.
Chloé
Michaut est professeur à l’École Normale Supérieure de Lyon, sa
spécialité, la volcanologie.
Elle nous parle principalement de l’autre instrument monté à bord
d’InSight : le HP3 ou la Taupe (the Mole en anglais).
Le HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package) mesure les
échanges de chaleur notamment, instrument fourni par l’agence spatiale allemande
DLR.
Il pénètre le sol de 5m. Afin de mesurer le flux de chaleur de la
planète et d’en déduire sa vitesse de refroidissement et donc la puissance
dissipée par le moteur planétaire
Mars ne possède pas de plaques tectoniques, c’est la raison pour
laquelle il y a d’énormes volcans (le magma arrive toujours au même point, alors
que sur Terre, les plaques font que ce magma donne naissance à de nombreux points
différents, comme les iles Hawaïennes).
C’est une sonde qui doit
s’enfoncer
dans le sol martien à l’aide de coup de marteau régulier.
Les coups de marteau seront bien entendu détectés aussi par SEIS.
Crédit DLR.
CATHY
QUANTIN-NATAF : MARS UNE PLANÈTE À EXPLORER.
Catherine
Quantin, professeur à l’Université de Lyon, nous retrace l’historique
des missions martiennes.
Au cours des décennies, on a toujours essayé de détecter des
traces d’une vie passée sur Mars.
On sait qu’elle a eu beaucoup d’eau dans le passé, qu’elle a été
habitable, mais a-t-elle été habitée ?
C’est la grande question des missions actuelles qui ne semblent
pas être capables de répondre à cette question.
Même si on espère que les futures missions Exomars et Mars 202
pourront participer à la réponse.
Il faudrait pouvoir ramener des échantillons pour les analyser
dans nos laboratoires sur Terre.
Et après le retour d’échantillons ? Une expédition humaine ????
Discussion sur la mission avec nos experts autour de la table, de
gauche à droite :
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Antoine Petit PDG du CNRS
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Jean Yves Le Gall Président du CNES
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Franck Poirrier PDG de la SODERN
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Marc Chaussidon Directeur de l’IPGP
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Gilles Dawidowicz Planétologue SAF
La table ronde est interrompue, on est en direct avec le centre
de missions du JPL où on entend les altitudes diminuer de plus en plus, avec un
petit pincement au cœur, après l’annonce « à 80 m du sol » on a attendu 2 ou 3
très longues secondes avant d’avoir le fameux « Touch
Down ».
Explosion de joie dans la salle et au JPL.
On pousse Philippe Lognonné sur la scène où très ému, il nous
donne un discours de remerciements à tous et surtout à sa famille.
S’en est suivie aussi une standing ovation pour Francis Rocard, à la
demande d'Olivier de Goursac !
Quelques détails sur cet
atterrissage :
Angle d’arrivée 12°, moins on rebondit sur l’atmosphère, plus on
brûle.
On arrivait à 20.000 km/h.
Le parachute de freinage très particulier et résistant faisait 12
m de diamètre, il se déploie à 9000 m d’altitude et on se pose sur un point bas
(pour avoir plus d’aire) sur
Elysium Planitia,
altitude : - 2500 m.
On se pose pendant un reste de tempête de poussières martiennes.
Comme pour d’autres atterrissages, la sonde MRO en orbite
martienne va essayer de prendre en photo le déploiement du parachute.
Planning de la descente
par E Lakdawalla de la Planetary Society d’après les documents NASA.
EDL : Entry Descent and
Landing ; E : entry ; T : Touchdown
Temps en TU (ajouter +1 pour heure de Paris)
L’atterrissage expliqué en vidéo par Rob Manning du JPL
Mais comme il n’y a pas de champ magnétique sur Mars, il faut
quand même déterminer la direction du Nord pour les instruments.
À cet effet, notre ami
Denis Savoie de
la SAF a aider à l’élaboration d’un gnomon monté sur la sonde.
Je reprends une
partie de
l’article publié sur le site de la SAF.
Les informations données par ce sismomètre seront intéressantes
mais, pour les compléter, il faut pouvoir préciser l’orientation des secousses.
D’où la nécessité d’avoir un repère géographique, le Nord.
La tige de préhension du sismomètre (qui, on l’espère, se posera
bien à plat sur le sol martien) servira de gnomon et le repérage de son ombre
sera la donnée décisive.
Denis Savoie aura donc la lourde tâche de mener à bien
l’interprétation des ombres observées à différents moments – à partir des photos
transmises par Insight – et pour cela il sera présent au Jet Propulsion
Laboratory à Los Angeles courant décembre.
Un article extrêmement technique paraitra sous peu dans la revue
internationale Space Science Reviews intitulé « Determining true North on Mars
by using a sundial on InSight »
E
L
VIOLAINE SAUTTER : LE
RETOUR D’ÉCHANTILLONS MARTIENS.
Violaine
Sautter est directrice de recherches au CNRS en place au Muséum
National d’Histoire Naturelle (MNHN) à Paris.
Elle est spécialisée en géologie plantaire.
Concernant le retour d’échantillons martiens, pour le moment,
nous ne pouvons compter que sur….les météorites qui tombent sur Terre, et il n’y
en a pas beaucoup.
Le retour d’échantillons pris sur le sol de Mars est compliqué,
même s’il existe des projets.
La
mission NASA Mars 2020 est la première phase d’une mission de retour
d’échantillons.
Elle
devrait comme le Petit Poucet semer derrière elle des tubes de minuscules
échantillons scellés qui seraient retrouvés par une mission suivante puis
ramenés sur Terre.
Cela semble bien compliqué pour amener 500 g de poussière
martienne sur Terre.
Cela nécessite :
·
La mission MSL 2020 qui remplit ces petits tubes
·
L’atterrissage d’un robot qui les recueille et
les met dans le réceptacle d’une fusée
·
Le lancement d’une autre sonde en orbite
martienne qui récupérerait « au vol » la capsule de la fusée décollant du sol
·
Récupération du réceptacle sur Terre.
·
Ouf !
Je me demande si dans ce cas il ne serait pas plus « simple »
d’envoyer un astronaute.
Bref wait and see !
Très belle soirée, merci à la Cité des Sciences de l’organisation
sans faille et merci à Gilles pour son talent !
En espérant vous revoir pour un nouvel évènement spatial.
POUR ALLER PLUS LOIN :
Bon ciel à tous
Jean Pierre
Martin SAF Président de la Commission de Cosmologie
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