Aperçu

Aperçu

InSight sur Mars (vue d'artiste)
Identifiant NSSDC 2018-042A
Objectif de mission Mars , Elysium PlanitiaModèle : Infobox sonde / maintenance / objectif
Client Administration Nationale de l'Espace et de l'AéronautiqueNasa NASA DLR CNES
Centre aérospatial allemandDLR 
Centre national d'études spatialesCNES Modèle : Infobox sonde / maintenance / client
Lanceur Atlas 5 (401)Modèle : Infobox sonde / maintenance / fusée porteuse
construction
Masse au décollage 694 kilogrammesGabarit : Info box sonde / maintenance / masse au décollage
Instruments
Modèle : Info box sonde / maintenance / instruments

SEIS, HP3, RISE

Déroulement de la mission
Date de début 5 mai 2018, 11:05 UTCModèle : Info box sonde / maintenance / date de début
rampe de lancement VAFB , SLC-3EModèle : Infobox sonde / maintenance / rampe de lancement
Date de fin 2020 (prévu)Modèle : Infobox sonde / maintenance / date de fin
Modèle : Infobox sonde / maintenance / historique
 
 5 mai 2018 commencer
 
 26 novembre 2018 atterrissage
 
 2020 Fin de la mission principale
 
 2022 Fin de la mission secondaire

InSight ( Dans l' exploration TERIOR utilisant S eismic I nvestigations, G eodesy et H manger T ransport) est une Mars mission dans le programme Discovery de la NASA . Le lancement a eu lieu le 5 mai 2018 à 11:05 UTC et le 26 novembre 2018 à 19:52:59 UTC, l' atterrisseur stationnaire s'est déposé à la surface de Mars, le rendant actif depuis 944 Sol . L'atterrisseur est équipé d'un sismomètre et d'une sonde de flux thermique . Avec leurs mesures, le début du développement géologique de Mars doit être étudié et donc la compréhension de la formation de la terre comme les planètes du du système solaire ( Mercure , Vénus , Terre , Mars) et la Terre Lune de sera améliorée. La NASA estime le coût de cette mission à 425 millions de dollars américains . L'InSight-Lander est basé sur la technologie et les composants essentiels du Phoenix Mars Lander de la NASA .

Planification

En mai 2014, la NASA a annoncé la construction de l'atterrisseur au public.

Pour faire des économies, les développeurs américains ont profité de l'expérience de la sonde Phoenix Mars , qui s'était posée avec succès sur Mars en 2008. Insight est considéré comme un jumeau identique de Phoenix. Parallèlement, Insight est la première sonde de recherche de la NASA à être équipée exclusivement d'instruments européens. Comme InSight est équipé d'un système photovoltaïque comme source d'énergie, l'atterrissage a été effectué près de l'équateur afin qu'une durée de vie projetée de deux ans (équivalent à une année martienne) soit possible.

Première lumière à la surface de Mars
PIA22829 Première image d'InSight depuis Mars.jpg
Instrument Context Camera (ICC) avec des particules de poussière sur le cache-poussière devant l'objectif de la caméra.
Première image de la caméra IDC PIA22575.jpg
Instrument Deployment Camera (IDC) montre le boîtier du sismomètre sur l'atterrisseur à gauche.


buts

InSight a placé un seul atterrisseur stationnaire dans la région de l' Elysium sur Mars pour étudier les couches rocheuses plus profondes et ainsi contribuer à la clarification des problèmes fondamentaux des sciences planétaires et du système solaire concernant les processus qui affectent les planètes rocheuses du système solaire interne (y compris la Terre ) s'est formé il y a plus de cinq milliards d'années. Ces planètes partagent une ascendance commune qui a commencé par un processus appelé accrétion . Au fur et à mesure que la roche grossit, l'intérieur se réchauffe et se transforme pour devenir une planète semblable à la Terre avec un noyau, un manteau et une croûte. Contrairement à cette origine commune, chaque planète semblable à la Terre a ensuite été formée et façonnée par un processus appelé différenciation , qui était encore mal compris .

L'objectif principal d'InSight est d'étudier les premiers processus évolutifs qui ont formé Mars. En étudiant la taille, l'épaisseur, la densité et la structure générale du noyau , du manteau et de la croûte de la planète, ainsi que la mesure dans laquelle la chaleur quitte l'intérieur de la planète, ainsi que s'il y a une activité sismique et si le noyau est liquide ou solide.

Un objectif secondaire est de mener une enquête géophysique approfondie des activités tectoniques et des impacts de météorites sur Mars, qui devrait fournir des informations sur de tels processus sur Terre.

Mars est particulièrement adaptée à de telles investigations car elle est suffisamment grande pour avoir subi ces premiers processus d'accrétion typiques, mais suffisamment petite pour en montrer des traces claires.

Charge utile et instruments

Sonde d'enfoncement DLR HP 3
Test : Le capot de protection du sismomètre SEIS est posé au sol par le bras robotique InSight.
représentation schématique du sismomètre placé (coupe).

La charge utile scientifique d'InSight se compose de deux instruments principaux :

  • Le Heat-Flow-and-Physical-Properties-Package- Instrument (HP 3 ), développé par le Centre aérospatial allemand (DLR), est une expérience visant à déterminer le flux de chaleur dans les sédiments de Mars. Il dispose d'une sonde pilonneuse de 40 centimètres de long et d'environ trois centimètres d'épaisseur construite par le partenaire industriel Astronika à Varsovie , qui devrait progressivement s'enfoncer dans le sol jusqu'à une profondeur prévue de cinq mètres. Une bande sur laquelle sont répartis les plus petits capteurs de température est fixée à la tête du vérin. Après chaque 50 centimètres de profondeur de pénétration, l'avance du marteau doit être arrêtée et une puissance de chauffage prédéfinie doit être appelée. Les capteurs ont ensuite mesuré l'échauffement de la tête de forage et la vitesse de propagation de la chaleur (conductivité thermique), ce qui permet de tirer des conclusions sur les propriétés physiques du matériau du sol. Le HP 3 , surnommé "le Tracteur Mole" ( Tractor Mole porte), devrait aller plus loin que tous les instruments précédents dans le sol martien et suggérer la détermination de la perte de chaleur dans l'histoire thermique de la planète.

Enquêtes complémentaires : De plus, l' expérience sur la rotation et la structure intérieure (RISE) devrait utiliser le système de communication de la sonde spatiale pour déterminer avec précision la rotation planétaire et ainsi découvrir des détails sur la structure planétaire.

Une caméra couleur est fixée au bras de l'atterrisseur, qui est utilisée pour prendre des photos des instruments sur le pont de l'atterrisseur et pour donner une vue en 3D du sol où seront placés le sismomètre et la sonde de flux thermique. Il devrait aider les ingénieurs et les scientifiques à poser les instruments sur le sol martien. La caméra permettra également des vues panoramiques de la zone autour du site d'atterrissage avec son champ de vision de 45 degrés. Une autre caméra couleur avec un objectif grand angle avec un champ de vision de 120 degrés est montée sous le bord du pont d'atterrissage. Il devrait compléter l'autre caméra avec ses enregistrements de la zone de placement des instruments.

Charges utiles secondaires

Pour la première fois, la sonde transportait deux satellites miniatures interplanétaires, appelés Cubesats , sous le nom de Mars Cube One (MarCO) en tant que charge de ferroutage, qui prenait en charge la communication pendant l'atterrissage. Les deux cubesats ont servi de relais et ont transmis les données d'atterrissage directement à la Terre, y compris la première photo de la mission. L'atterrissage a également été enregistré par l'orbiteur Mars Odyssey , mais ces données n'ont pu être envoyées sur Terre que plus tard.

Équipe et participation (2011)

L'équipe InSight est composée de scientifiques et d'ingénieurs de nombreuses disciplines, de nombreux pays et organisations, dont Japie van Zyl . Fin 2011, les scientifiques venaient des États-Unis, de France, d'Allemagne, d'Autriche, de Belgique, du Canada, du Japon, de Suisse et du Royaume-Uni. Bruce Banerdt , scientifique du projet de la mission MER , était le chef de projet de la mission InSight et le scientifique principal de l'instrument SEIS (Expérience sismique pour la structure intérieure). Suzanne Smrekar était responsable de l'instrument HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package) en 2011. Son travail de recherche portait sur le développement thermique de la planète ; elle était déjà responsable du développement et des tests approfondis d'appareils de mesure des propriétés thermiques et des flux de chaleur sur d'autres planètes.

Sami Asmar, expert en études focales avec ondes radio, était à la tête de l'enquête RISE (Rotation and Interior Structure Experiment) fin 2011. L'équipe InSight comprenait également le chef de projet Tom Hoffman et le chef de projet adjoint Henry Stone.

InSight Lander en avril 2019

Historique des missions

Animation du processus de forage en octobre 2019

Le lancement sur une fusée Atlas V était prévu pour mars 2016. Le 22 décembre 2015, le démarrage a été reporté en raison d'une fuite dans le sismomètre SEIS qui n'a pas pu être réparée à la date de démarrage. Le 9 mars 2016, la NASA a annoncé qu'elle utiliserait la prochaine fenêtre de lancement en mai 2018. Le lancement a eu lieu le 5 mai 2018 et l'atterrisseur a atterri sur Mars comme prévu le 26 novembre 2018. Le 19 décembre, le sismomètre (SEIS) a été placé sur le sol de Mars. Le 6 avril 2019, le premier enregistrement d'un séisme sur Mars a probablement été enregistré .

L'expérience HP3 est entrée en service en février 2019. Après seulement quelques jours, la sonde de pieux s'est coincée à une profondeur d'environ 30 centimètres. La friction entre la sonde et le sol martien était moindre que prévu, ce qui a entravé sa progression. Pour diagnostiquer le problème, le boîtier du HP3 avec le bras du robot a été soulevé de la taupe et reposé près de l'atterrisseur. La taupe désormais découverte a été plaquée latéralement contre le forage avec le bras en octobre 2019 afin de générer les frottements nécessaires. En plusieurs coups de marteau, l'appareil a pu pénétrer deux centimètres plus loin dans la surface de Mars. Cependant, après avoir pénétré plus loin sous la surface avec un appui latéral, il s'est déplacé vers l'arrière hors du trou de forage. La taupe était alors chargée directement avec la pelle du bras du robot. Avec cette pression d'en haut et d'autres coups de marteau, il réussit à s'enfoncer complètement dans le sol martien. La pelle était maintenant - à la mi-2020 - sur le sol à côté du forage. Afin de pouvoir exercer encore plus de pression et ainsi augmenter le frottement dans les couches supérieures du sol, le trou a été comblé. La surface de Mars au-dessus du forage a ensuite été chargée à la pelle. Après que la taupe ait été coincée à environ 2-3 cm de profondeur pendant encore deux mois, les efforts ont finalement été arrêtés au début de 2021 et l'expérience a pris fin.

Les problèmes de la mission sont que le vent et les forces d'attraction électrostatique provoquent le dépôt de poussière sur les panneaux solaires du robot, ce qui réduit considérablement la production d'électricité.

Leçons apprises

À partir de deux années de données de mesure du sismomètre construit en France, les scientifiques ont conclu que Mars est de structure similaire à la Terre, mais qu'elle a un noyau liquide plus grand (⌀ ∼1830 km) et une croûte plus mince (24-72 km) que ce qui avait été été supposé.

Site d'atterrissage

Le site d'atterrissage dans la région d'Elysium se trouve sur le côté ouest d'une dépression presque circulaire d'environ 27 m de diamètre, qui s'appelait "Homestead Hollow". La superficie est

"Lisse, sableux, riche en granulés et galets"

"Doux, sableux, riche en grains et cailloux"

- M. Golombek, ...

On pense qu'il s'agit d'un cratère d'impact largement nivelé . Une dizaine d'autres cratères d'un diamètre de 1 m à 10 m se trouvent à moins de 20 m de l'atterrisseur. Les fusées de freinage ont créé trois dépressions jusqu'à environ 10 cm de profondeur. Dans une dépression, des cailloux et des débris plus gros étaient visibles et deux dépressions avaient des bords latéraux raides, constitués de Duriccrust (mélange solidifié ressemblant à une roche de petites pierres et de cailloux dans une matrice à grains fins).

liens web

Commons : InSight  - collection d'images, de vidéos et de fichiers audio

Preuve individuelle

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