Mars Insight s'est posé sur la planète rouge. Que va-t-il y faire ?

Après un voyage de 205 jours dans l'espace, l'atterrisseur InSight de la NASA s'est posé sans encombre sur la surface martienne. Chargé de scruter et de cartographier le monde souterrain de la planète, InSight a atterri hier soir dans une partie ensoleillée des plaines équatoriales d’Elysium Planitia.

Des équipes de scientifiques et d'ingénieurs, regroupées au Jet Propulsion Laboratory en Californie, et dans les locaux du CNES en France, savaient que le satellite avait survécu à sa descente difficile vers la surface de la planète rouge après avoir reçu des données suggérant que l'atterrisseur avait atterri en toute sécurité, suivies d'une image envoyée par InSight lui-même montrant un horizon extraterrestre poussiéreux.

« C'est beau et poussiéreux ; j'aime ça », déclare Bruce Banerdt du JPL, le laboratoire de la Nasa responsable de la majorité des vols non habités. « Cette image est en fait un très bon argument pour expliquer pourquoi nous avons mis un cache-poussière sur l'appareil photo. Bon choix, non ? »

Mais l’équipe pilotant la sonde n'a pas crié victoire trop vite : pour que sa mission soit couronnée de succès, InSight devait également déployer ses panneaux solaires, et ce signal de confirmation n’est arrivé que quelques heures plus tard.

Le satellite est le dernier membre officiel d'une flotte d'élite de robots interplanétaires explorant actuellement la planète rouge, dont le Mars Reconnaissance Orbiter, qui a surveillé la descente d'InSight.

« Je suis très, très heureux. Il semble que nous ayons une plaine d'atterrissage incroyablement sûre et quelque peu ennuyeuse. C'est exactement ce que nous recherchions. C'est ce que les responsables de la sélection des sites d'atterrissage avaient prévu », a déclaré Tom Hoffman de JPL, responsable du projet InSight. 

PREMIER CONTACT

Le trajet de plus de 300 millions de kilomètres qu'InSight a parcouru depuis le 5 mai 2018 a commencé à la base aérienne Vandenberg en Californie. Niché à l'intérieur de sa coque, le vaisseau spatial a été lancé à travers le système solaire, naviguant à la lueur des étoiles alors qu'un suiveur embarqué l'aidait à rester sur sa trajectoire.

L'entrée dans l'atmosphère de Mars, la descente et l’atterrissage de l’engin spatial ont réduit sa trajectoire à Elysium Planitia. Cette plaine sans particularité a été choisie spécifiquement en raison de la lumière solaire relativement abondante à l'équateur et de son ennui géologique à la surface, qui offre de meilleures chances de trouver des endroits idéaux pour poser les instruments et sonder le sol martien.

Une fois sa plongée dans l’atmosphère établie, l’équipe ne pouvait que s’asseoir et attendre. Sans entrée guidée, InSight devait se rendre sur la surface martienne, ce qui signifie qu’un atterrissage sécurisé reposait sur des commandes préprogrammées correctes et sur le fait que tous les instruments de bord fonctionnent correctement.

À mesure InSight entrait en contact de l'air mince de la planète rouge, un bouclier thermique le protégeait, l'empêchant de prendre feu alors qu'il filait à 19 800 kilomètres par heure. Quelques instants plus tard, le vaisseau spatial déployait un parachute pour freiner puis ralentir la course à 215 kilomètres par heure. 

Son bouclier thermique s'est ensuite détaché avant qu'un radar embarqué ne commence à chercher le sol avant l'atterrissage final. À 1 000 mètres d'altitude, InSight a abandonné son parachute, a effectué une courte chute libre, puis a lancé une douzaine de moteurs de descente pour le ralentir à une vitesse minimale de 8 kilomètres par heure.

Du contact atmosphérique au réglage des jambes du robot au sol, le processus n'a pris que 6 minutes et 45 secondes.

« Ça a été une expérience incroyablement émouvante », raconte Hoffman. « Il est extrêmement difficile de décrire le moment où il ne vous reste plus que sept minutes pour survivre, littéralement survivre. Mon cœur… a cessé de battre pendant sept minutes. »

InSight n'a pas été pas le seul robot entrant dans l'espace aérien de Mars pour la première fois hier. Deux mini-engins spatiaux, chacun de la taille d'une mallette, faisaient partie de la première mission consistant à envoyer un minuscule engin spatial appelé CubeSats dans l'espace interplanétaire.

Connus collectivement sous le nom de Mars Cube One mais dénommés séparément MarCO-A et MarCO-B, leur mission était de collecter des informations auprès d'InSight au fur et à mesure de leur descente, puis de les transmettre au contrôle de mission de JPL. Ils ont réussi non seulement à le faire, mais également à renvoyer une image évocatrice et sombre de Mars au moment de leur départ.

« C'est une journée fantastique pour les vaisseaux spatiaux, grands et petits », déclare Andrew Klesh, de JPL. « Cette équipe composée en majorité de travailleurs à temps partiel a démontré la force de la technologie que nous essayions de démontrer avec cette mission. »

LE COEUR DE MARS

Une fois ses panneaux solaires installés, le moment est venu pour InSight de se mettre au travail. Au cours d’une année martienne (ou d’au moins deux années terrestres), elle fera quelque chose de différent de la plupart des autres missions martiennes, qui se concentrent sur les vallées scintillantes de la planète, les volcans gigantesques ou les signes d’anciens courants d'eau de surface.

Au lieu de cela, cette mission vise à atteindre le cœur de Mars, à mesurer la taille du noyau de la planète et d'autres couches intérieures. Pour ce faire, il étudiera des séismes, des tremblements qui sont souvent produits par la même activité tectonique que celle qui façonne ces magnifiques montagnes et vallées.

L'un des principaux objectifs d'InSight est de déterminer le degré d'activité sismique de Mars, comme le rappelle Renee Weber du Marshall Space Flight Center de la NASA.

« C'est un sujet que nous ne connaissons pas vraiment, » dit-elle. « Il s'agit essentiellement de recenser le nombre de tremblements de terre, leur fréquence, où ils se produisent, quelle est leur taille. »

Weber soupçonne que Mars se situera quelque part entre la Terre et la lune en termes d'activité tectonique (oui, la lune a tremblements de lune, que les astronautes d'Apollo ont mesurés lors de leur visite dans les années 1970).

Posé sur la surface, InSight n'a qu'à attendre pour capter ces signaux. Au cours des prochains mois, il déploiera ses instruments, dont un sismomètre extrêmement sensible, qui devrait détecter une variété de séismes, à la fois ceux produits par les spasmes de la planète et ceux résultant des impacts de météores.

« La mise en place de tous les instruments sur le terrain devrait prendre environ deux à trois mois », explique Elizabeth Barrett du JPL. 

Une fois que le vaisseau spatial aura déterminé l'emplacement d'un « tremblement de Mars », il lira les ondes sismiques et utilisera les informations qu'elles donnent pour comprendre quels types de roches elles ont traversé. Quand les tremblements de mars traversent la roche dans les entrailles de la planète, les ondes sismiques rebondissent d'une roche à l'autre, les signaux se déplaçant juste un petit peu différemment selon le type de matériel à travers lequel ils passent.

S'ils parviennent à recueillir suffisamment de données, les scientifiques devraient être en mesure de dresser un tableau du cœur extraterrestre de la planète. Un deuxième instrument sera déployé pour mesurer la température de la planète et forera profondément dans Mars afin de déterminer la quantité de chaleur qui s'échappe encore de son noyau.

Dans l'ensemble, les données recueillies par InSight aideront les scientifiques à comprendre comment les planètes se sont assemblées et comment elles évoluent, explique Suzanne Smrekar, adjoint principal de la mission. C'est important non seulement pour mieux comprendre notre propre système solaire, mais également pour déchiffrer des indices sur des planètes beaucoup plus éloignées orbitant autour d'autres étoiles.

« Comprendre vraiment l’ensemble, et pas seulement la surface », déclare Smrekar, « est essentiel pour pouvoir vraiment prédire de manière raisonnable ce qui se passe dans ces mondes lointains. »

Cet article a initialement paru sur le site nationalgeographic.com en langue anglaise.