La technologie derrière les deux sismomètres qui composent la suite sismique Farside de la NASA a été utilisée pour détecter plus d'un millier de séismes sur la planète rouge.
L’instrument le plus sensible jamais construit pour mesurer les séismes et les impacts de météores sur d’autres mondes se rapproche de son voyage vers la mystérieuse face cachée de la Lune. Il s'agit de l'un des deux sismomètres adaptés à la surface lunaire à partir d'instruments initialement conçus pour l'atterrisseur InSight Mars de la NASA, qui a enregistré plus de 1 300 tremblements de terre avant la conclusion de la mission en 2022.
Faisant partie d'une charge utile appelée Farside Seismic Suite (FSS) récemment assemblée au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud, les deux sismomètres devraient arriver en 2026 dans le bassin de Schrödinger, un large cratère d'impact situé à environ 500 kilomètres du sol. le pôle Sud de la lune. La suite autonome et alimentée à l'énergie solaire dispose de son propre équipement informatique et de communication, ainsi que de la capacité de se protéger de la chaleur extrême du jour lunaire et des conditions glaciales de la nuit.
Après avoir été transportée à la surface par un atterrisseur lunaire dans le cadre de l'initiative CLPS (Commercial Lunar Payload Services) de la NASA, la suite renverra les premières données sismiques de l'agence depuis la Lune depuis que les derniers sismomètres du programme Apollo étaient opérationnels il y a près de 50 ans. Non seulement cela, mais il fournira également les toutes premières mesures sismiques jamais réalisées depuis la face cachée de la Lune.
Jusqu'à 30 fois plus sensible que ses prédécesseurs Apollo, la suite enregistrera la vibration sismique de « fond » de la Lune, qui est provoquée par des micrométéorites de la taille de petits cailloux qui frappent la surface. Cela aidera la NASA à mieux comprendre l'environnement d'impact actuel alors que l'agence se prépare à envoyer des astronautes Artemis pour explorer la surface lunaire.
Les planétologues sont impatients de voir ce que le FSS leur dit sur l'activité et la structure internes de la Lune. Ce qu'ils apprendront leur donnera un aperçu de la façon dont la Lune, ainsi que les planètes rocheuses comme Mars et la Terre, se sont formées et ont évolué.
Il répondra également à une question persistante sur les tremblements de lune :pourquoi les instruments Apollo situés sur la face visible de la Lune ont-ils détecté peu d'activité sismique sur la face éloignée ? Une explication possible est que quelque chose dans la structure profonde de la Lune absorbe essentiellement les séismes de la face cachée, ce qui les rend plus difficiles à détecter pour les sismomètres d'Apollo. Une autre raison est qu'il y a moins de séismes sur la face cachée, qui en surface semble très différente de la face qui fait face à la Terre.
"La FSS apportera des réponses aux questions que nous nous posons sur la Lune depuis des décennies", a déclaré Mark Panning, chercheur principal de la FSS au JPL et scientifique du projet InSight. "Nous avons hâte de commencer à récupérer ces données."
Science de Mars à la Lune
Les deux instruments complémentaires de Farside Seismic Suite ont été adaptés des conceptions InSight pour fonctionner dans une gravité lunaire, soit moins de la moitié de celle de Mars, qui, à son tour, représente environ un tiers de celle de la Terre. Ils sont emballés avec une batterie, l'ordinateur et l'électronique dans une structure cubique entourée d'une isolation et d'un cube de protection extérieur. Perchée au sommet de l'atterrisseur, la suite collectera des données en continu pendant au moins 4 mois et demi, fonctionnant pendant les longues et froides nuits lunaires.
Le sismomètre à très large bande, ou VBB, est le sismomètre le plus sensible jamais construit pour être utilisé dans l'exploration spatiale :il peut détecter des mouvements du sol plus petits que la taille d'un seul atome d'hydrogène. Gros cylindre d'environ 14 centimètres de diamètre, il mesure le mouvement de haut en bas à l'aide d'un pendule maintenu en place par un ressort. Il a été construit à l'origine comme instrument de remplacement d'urgence (« vol de rechange ») pour InSight par l'agence spatiale française, le CNES (Centre National d'Études Spatiales).
Philippe Lognonné de l'Institut de Physique du Globe de Paris, chercheur principal du sismomètre d'InSight, est co-chercheur de la FSS et responsable de l'instrument VBB. "Nous avons beaucoup appris sur Mars grâce à cet instrument, et maintenant nous sommes ravis d'avoir l'opportunité d'orienter cette expérience vers les mystères de la Lune", a-t-il déclaré.
Le plus petit sismomètre de la suite, appelé capteur à courte période, ou SP, a été construit par Kinemetrics à Pasadena, en Californie, en collaboration avec l'Université d'Oxford et l'Imperial College de Londres. L'appareil en forme de rondelle mesure le mouvement dans trois directions à l'aide de capteurs gravés dans un trio de puces de silicium carrées d'environ 25 millimètres chacune de large.
Assemblé et testé
La charge utile FSS s’est réunie au JPL au cours de la dernière année. Au cours des dernières semaines, il a survécu à des tests environnementaux rigoureux dans le vide et à des températures extrêmes simulant l'espace, ainsi qu'à de fortes secousses imitant le mouvement de la fusée lors du lancement.
"L'équipe du JPL est enthousiaste depuis le début à l'idée d'aller sur la Lune avec nos collègues français", a déclaré Ed Miller du JPL, chef de projet FSS et, comme Panning et Lognonné, un vétéran de la mission InSight. "Nous sommes allés sur Mars ensemble, et maintenant nous pourrons regarder la lune et savoir que nous avons construit quelque chose là-haut. Cela nous rendra si fiers."
Fourni par la NASA
