Le lancement du robot américain InSight vers Mars est programmé ce samedi à 13h05 à partir de la base de Vandenberg en Californie. Des sismologues de l'EPFZ jouent un rôle-clé dans cette mission.
InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) est la première mission dédiée à l'étude du sous-sol de Mars. Elle doit durer deux ans - soit une année martienne - et vise à faire avancer la compréhension des processus de formation de toutes les planètes rocheuses, dont la Terre, ainsi que de leur évolution.
La sonde de la NASA emportera notamment un instrument de mesure sismique développé sous la conduite du Centre national d'études spatiales français (CNES). Différentes équipes européennes ont participé à son élaboration.
L'Ecole polytechnique fédérale de Zurich (EPFZ) a notamment contribué à l'électronique ultrasensible de l'appareil, en collaboration avec l'entreprise SYDERAL SA à Chules (BE). Cette dernière a fourni un boîtier qui permet de contrôler le fonctionnement du sismomètre et de mesurer les mouvements infimes du sol martien.
Si le lancement du robot par une fusée Atlas V-401 a lieu samedi comme prévu - la fenêtre de tir est ouverte deux heures par jour jusqu'à mardi -, il arrivera sur la planète rouge le 26 novembre.
Station géophysique
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. Une fois sur le sol martien, un bras robotisé déploiera le sismomètre SEIS (Seismic Experiment for Interior Structures), une sorte de stéthoscope d'environ 30 kilos pour un diamètre de 60 centimètres.
Quelques semaines plus tard, ce capteur sismique "très large bande" d'une précision inégalée devrait déjà livrer des données utilisables, et les sismologues de l'EPFZ seront les premiers à les consulter. Le dispositif mesurera l’activité tectonique de Mars, ce qui permettra d’en déduire des informations sur sa structure, entre autres la taille du noyau et l'épaisseur du manteau.
Le but est notamment de déterminer si le coeur de la planète rouge est solide ou liquide et pourquoi sa surface n'est pas composée de plaques tectoniques mouvantes comme sur Terre.
Les impacts de météorites seront également analysés, via les ondes sismiques générées. Le sismomètre sera recouvert d'un bouclier qui l'isolera des bourrasques de vent martien et des variations de température.
Echelle de magnitude martienne
Comme l'a expliqué à l'ats Domenico Giardini, professeur de sismologie et géodynamique à l'EPFZ, les ondes captées par le sismomètre permettront de tirer des conclusions sur la densité de la roche et la température à l'intérieur de Mars. Sur les 728 jours terrestres que durera la mission, le spécialiste s'attend à une cinquantaine d'événements.
En recoupant les éléments de localisation, de force et de distance, les chercheurs pensent obtenir "une très bonne structure de données", indique l'ancien directeur du Service sismologique suisse.
Une des questions qui se posent est comment les modèles terrestres pourront s'appliquer. L'équipe du Pr Giardini a ainsi créé pour Mars une nouvelle échelle de magnitude inspirée de celle de Richter. Les séismes y sont en effet de faible intensité.