19 Novembre 2018

InSight : atterrissage à haut risque

Après sept mois de voyage spatial, la mission InSight entame la phase la plus risquée de son périple : atterrir sur Mars. Se poser sur la planète rouge n’a vraiment rien de simple.
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InSight étudiera le sous-sol de Mars grâce à 2 instruments principaux : le sismomètre français SEIS et le thermomètre HP3 qui mesurera le flux de chaleur qui s'échappe de la planète. Crédits : NASA

Le 5 mai 2018, la mission InSight a décollé pour Mars. Elle a pour objectif principal de nous aider à mieux connaître l’intérieur de Mars afin de comprendre la formation des planètes rocheuses, comme la Terre. Pour cette mission de la NASA, InSight embarque notamment le sismomètre SEIS qui a été développé sous la responsabilité du CNES. C’est un instrument sensible aux vibrations qui doit être installé sur le sol de Mars, après l’atterrissage prévu le 26 novembre 2018. Le moment le plus délicat de la mission.

Un atterrissage bien orchestré

A l’approche de l’atmosphère martienne, l’atterrisseur se détache de la partie du vaisseau qui a servi à le conduire jusqu’à Mars. L’engin suit une trajectoire très rasante afin de profiter au mieux de l’atmosphère pour ralentir. Mais pas trop horizontale, car sinon, il rebondirait sur l’atmosphère et se perdrait dans l’espace. Il va à près de 20 000 km/h quand il touche l’atmosphère à 125 km d’altitude. Une trainée de feu illumine le ciel de Mars. C’est le bouclier thermique qui s’échauffe pour réduire la vitesse de 90 %, à l’horizon des 11 km d’altitude. A cette altitude, le parachute de l’engin s’ouvre et 15 secondes plus tard, le bouclier est éjecté. La vitesse est encore de 420 km/h. A 1 km d’altitude, le parachute est largué et les rétrofusées s’allument. InSight se pose à moins de 8 km/h. Tous ces évènements doivent avoir lieu à des moments précis. Dans le cas contraire, c’est le crash. « Entre le moment où InSight touche l’atmosphère et celui où la station se pose, il s’écoule sept minutes », indique Francis Rocard, responsable des programmes d’exploration du Système solaire au CNES. « Les américains appellent cette séquence les sept minutes de terreur ! »

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La parachute qui freinera l'atterrisseur pendant sa chute vers Mars a été testé par la Nasa dans l'une des plus grosses souffleries au monde : un tunnel de 24 m de haut et 37 m de large. Crédits : Nasa/JPL

Gare au vent !

Les conditions d’atterrissage ne sont pas simples. A cette époque de l’année sur Mars, les vents peuvent atteindre 100 km/h à l’endroit où atterrit InSight. Ce qui pose plusieurs soucis que nous explique Francis Rocard : « Le premier, c'est que les vents soulèvent beaucoup de poussières. Le radar altimètre de l’engin pourrait avoir des problèmes de visibilité. S’il ne parvient pas à évaluer correctement l’altitude, il pourrait éjecter le bouclier trop tôt ou déclencher les rétrofusées trop tard. Ce serait le crash. La poussière en altitude peut aussi modifier le freinage pendant la phase hypersonique avec le bouclier et pourrait affecter le lieu final d’atterrissage. Enfin, pour se poser sur ses patins, la station doit atterrir avec une vitesse latérale maximale de 1 km/h. Extrêmement difficile à réaliser s'il y a des bourrasques de vent. »

Les yeux braqués sur les écrans

Et aucun humain ne peut intervenir. Dans ce voyage, tout est automatique car aucune commande émise depuis la Terre n’aurait le temps de parvenir jusqu'à Mars en cas de problème. Tout doit avoir été prévu avant le décollage par les ingénieurs de la Nasa, qui surveillent l’atterrissage au Mission Operation Center, au Jet Propulsion Laboratory en Californie. Des personnels du CNES y sont également présents ainsi qu’au Centre Spatial de Toulouse. Et Francis Rocard d’espérer : « Si tout se passe bien, le commentateur doit annoncer « InSight is Safe on Mars ! » »


Pour suivre l'atterrissage en direct

Sur la chaîne YouTube du CNES, le 26 novembre à partir de 18h45 : https://www.youtube.com/watch?v=45grQ8RSLIU . Et sur les réseaux sociaux via le live Twitter et les hashtags #InSight  et #SEISsurMars

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Crédits : NASA

Pour aller plus loin

Découvrez, en une minute, comment on choisit un site d'atterrissage sur Mars : https://youtu.be/fYxzk530eNU  et comment on y atterrit : https://youtu.be/oZKNYnRbExU