Le concept de cet artiste représente l'atterrisseur InSight de la NASA après avoir déployé ses instruments sur la surface martienne. Une version de l'illustration représente la douceur, terrain plat qui domine l'ellipse d'atterrissage d'InSight dans la région de Mars Elysium Planitia. Crédit :NASA/JPL-Caltech
Aucun doute là dessus, La NASA explore certains des endroits les plus impressionnants de notre système solaire et au-delà. Une fois vu, qui peut oublier la majesté de l'astronaute Jim Irwin debout devant la beauté austère de la chaîne de montagnes Hadley Apennine de la Lune, des magnifiques « piliers de la création » du télescope spatial Hubble ou de la magnifique mosaïque de Saturne de Cassini ?
Mars joue également un rôle dans cette équation visuellement convaincante, avec les images haute définition du rover Curiosity des crêtes et des buttes arrondies à la base du mont Sharp évoquant la majesté du sud-ouest américain. Cela dit, Elysium Planitia, le site choisi pour l'atterrissage le 26 novembre de la mission InSight de la NASA sur Mars, ne sera probablement jamais mentionné avec ceux ci-dessus, car c'est, bien, plaine.
"Si Elysium Planitia était une salade, il serait composé de laitue romaine et de chou frisé - pas de vinaigrette, " a déclaré Bruce Banerdt, chercheur principal d'InSight au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie. "Si c'était une glace, ce serait de la vanille."
Oui, le site d'atterrissage de la prochaine mission de la NASA sur Mars pourrait très bien ressembler à un parking de stade, mais c'est ainsi que l'exploration intérieure utilisant les enquêtes sismiques, Le projet Géodésie et transport de chaleur (InSight) l'aime bien.
"Les missions précédentes sur la planète rouge ont étudié sa surface en étudiant ses canyons, volcans, roches et terre, " a déclaré Banerdt. "Mais les signatures des processus de formation de la planète ne peuvent être trouvées qu'en détectant et en étudiant des preuves enfouies loin sous la surface. C'est le travail d'InSight d'étudier l'intérieur profond de Mars, prendre les signes vitaux de la planète - son pouls, température et réflexes."
La prise de ces signes vitaux aidera l'équipe scientifique d'InSight à se remémorer une époque où les planètes rocheuses du système solaire se sont formées. Les enquêtes dépendront de trois instruments :
L'emplacement d'Elysium Planitia près de l'équateur martien répond à une exigence d'ingénierie pour que l'atterrisseur fixe InSight reçoive une irradiation solaire adéquate toute l'année sur son réseau photovoltaïque. L'emplacement répond également à une contrainte d'ingénierie de faible élévation, optimiser la quantité d'atmosphère que le vaisseau spatial peut utiliser pour la décélération lors de sa descente vers la surface. Le nombre de sites d'atterrissage candidats pour InSight a été réduit de 22 à quatre en août 2013. Cette sélection à la baisse facilite la concentration des efforts pour évaluer davantage les quatre sites. Les caméras du Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA seront utilisées pour recueillir plus d'informations à leur sujet avant la sélection finale. Crédit :NASA/JPL-Caltech
Un sismomètre à six capteurs appelé Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS) enregistrera les ondes sismiques traversant la structure intérieure de la planète. L'étude des ondes sismiques dira aux scientifiques ce qui pourrait les créer. (Sur Mars, les scientifiques soupçonnent que les coupables peuvent être des tremblements de terre ou des météorites frappant la surface.)
Le paquet de flux de chaleur et de propriétés physiques (HP3) de la mission s'enfoncera plus profondément que n'importe quel autre scoop, percez ou sondez sur Mars avant d'évaluer la quantité de chaleur qui sort de la planète. Ses observations permettront de savoir si la Terre et Mars sont faits de la même matière.
Finalement, L'expérience RISE (Rotation and Interior Structure Experiment) d'InSight utilisera les radios de l'atterrisseur pour évaluer l'oscillation de l'axe de rotation de Mars, fournissant des informations sur le noyau de la planète.
Pour qu'InSight fasse son travail, l'équipe avait besoin d'un site d'atterrissage cochant plusieurs cases, parce qu'en tant qu'atterrisseur à trois pattes et non comme rover, InSight restera partout où il atterrira.
"Choisir un bon site d'atterrissage sur Mars, c'est un peu comme choisir une bonne maison :tout est une question d'emplacement, emplacement, emplacement, " a déclaré Tom Hoffman, Chef de projet InSight au JPL. "Et pour la toute première fois, l'évaluation d'un site d'atterrissage sur Mars devait tenir compte de ce qui se trouvait sous la surface de Mars. Nous n'avions pas seulement besoin d'un endroit sûr pour atterrir, mais aussi un espace de travail pénétrable par notre sonde de flux de chaleur de 16 pieds de long (5 mètres).
Le site doit également être suffisamment lumineux et suffisamment chaud pour alimenter les cellules solaires tout en maintenant ses composants électroniques dans les limites de température pendant une année martienne entière (26 mois terrestres).
Cette carte montre la seule zone en cours d'évaluation en tant que site d'atterrissage sur Mars de la mission InSight, à compter d'un an avant le lancement de la mission en mai 2016. L'ellipse finaliste marquée dans la partie nord de la plaine Elysium Planitia est centrée à environ 4,5 degrés de latitude nord et 136 degrés de longitude est. L'ellipse d'atterrissage sur cette carte couvre une zone dans laquelle le vaisseau spatial a environ 99% de chances d'atterrir lorsqu'il est ciblé pour le centre de l'ellipse. Il mesure environ 130 kilomètres de long, généralement d'ouest en est, et environ 17 miles (27 kilomètres) de large. Cette ellipse couvre le cas d'un lancement en début de période de lancement. Si le lancement a lieu plus tard dans la période, l'orientation de l'ellipse d'atterrissage se déplacerait légèrement dans le sens des aiguilles d'une montre. Crédit :NASA/JPL-Caltech
L'équipe s'est donc concentrée sur une bande autour de l'équateur, where the lander's solar array would have adequate sunlight to power its systems year-round. Finding an area that would be safe enough for InSight to land and then deploy its solar panels and instruments without obstructions took a little longer.
"The site has to be a low-enough elevation to have sufficient atmosphere above it for a safe landing, because the spacecraft will rely first on atmospheric friction with its heat shield and then on a parachute digging into Mars' tenuous atmosphere for a large portion of its deceleration, " said Hoffman. "And after the chute has fallen away and the braking rockets have kicked in for final descent, there needs to be a flat expanse to land on—not too undulating and relatively free of rocks that could tip the tri-legged Mars lander."
Of 22 sites considered, only Elysium Planitia, Isidis Planitia and Valles Marineris met the basic engineering constraints. To grade the three remaining contenders, reconnaissance images from NASA's Mars orbiters were scoured and weather records searched. Finalement, Isidis Planitia and Valles Marineris were ruled out for being too rocky and windy.
That left the 81-mile long, 17-mile-wide (130-kilometer-long, 27-kilometer-wide) landing ellipse on the western edge of a flat, smooth expanse of lava plain.
"If you were a Martian coming to explore Earth's interior like we are exploring Mars' interior, it wouldn't matter if you put down in the middle of Kansas or the beaches of Oahu, " said Banerdt. "While I'm looking forward to those first images from the surface, I am even more eager to see the first data sets revealing what is happening deep below our landing pads. The beauty of this mission is happening below the surface. Elysium Planitia is perfect."
After a 205-day journey that began on May 5, NASA's InSight mission will touch down on Mars on Nov. 26 a little before 3 p.m. EST (12 p.m. PST). Its solar panels will unfurl within a few hours of touchdown. Mission engineers and scientists will take their time assessing their "workspace" prior to deploying SEIS and HP3 on the surface—about three months after landing—and begin the science in earnest.
InSight was the 12th selection in NASA's series of Discovery-class missions. Created in 1992, the Discovery Program sponsors frequent, cost-capped solar system exploration missions with highly focused scientific goals.
