Il est arrivé sur Mars fin novembre 2018 pour une mission inédite qui devait durer initialement une année martienne, soit deux années terrestre, et le voici maintenant, dans sa phase d'exploitation prolongée, contraint d'arrêter un à un ses instruments de mesure et de bientôt cesser totalement ses activités scientifiques. La faute à la poussière qui obscurcit ses larges panneaux solaires de 2,20 mètres de diamètre. Et cela ne va pas du tout s'arranger, indique la Nasa qui prédit une météométéo de plus en plus défavorable dans les mois à venir dans la région où l'atterrisseur s'est déployé. Encore plus de poussières soulevées dans le ciel et qui menacent de leurs retombées.

Selfie d'InSight pris le 24 avril 2022. Sans doute son dernier ! © Nasa, JPL-Caltech

InSight va ainsi connaître le même destin que ses cousins pionniers dans l'exploration de la surface de la Planète rouge, les rovers Spirit et OpportunityOpportunity. Leur seule source d'alimentation étant leur panneaux solaires, les poussières qui se sont accumulées au fil des années ont donc fini eu raison d'eux. Toutefois la Nasa ne jette pas encore l'éponge, car elle espère toujours, comme cela est arrivé si souvent pour les petits rovers, que des tourbillonstourbillons de poussière, les fameux dut devils, passent par là et débarrassent un peu ses grandes « ailes » solaires. Cela lui offrirait un sursis non négligeable pour ses activités : « Si seulement 25 % des panneaux d'InSight étaient balayés par le ventvent, l'atterrisseur gagnerait environ 1.000 wattheures par sol (jour martien), soit assez pour continuer à collecter des données scientifiques », explique l'Agence spatiale.

Premier selfie de l'atterrisseur InSight capturé le 6 décembre 2018, peu après son arrivée sur Mars. De la poussière s'est déjà posée sur ses panneaux solaires mais ce n'est rien en comparaison avec son dernier selfie du 24 avril 2022. © Nasa, JPL-Caltech

Le sismomètre Seis bientôt à l’arrêt

Actuellement, en cette mi-mai 2022, InSight ne bénéficie plus que de 500 wattheures par jour, c'est-à-dire 10 fois moins qu'à son arrivée. L'équipe qui s'occupe du robotrobot a prévu de mettre d'ici la fin du mois son bras robotique (qui lui fut très utile) définitivement en position de repos. Son instrument principal, le sismomètresismomètre Seis, va quant à lui poursuivre ses « écoutes » de l’intérieur de Mars, mais par intermittence, uniquement la nuit, quand le vent sera tombé et ne gênera plus la détection des vrombissements intérieurs. Depuis les débuts de sa mission, InSight a déjà enregistré 1.300 tremblements de Mars ! Rappelons que c'est la première fois que les scientifiques obtiennent des mesures de l'intérieur d'une autre planète que la Terre. Le plus fort de tous les séismesséismes a été enregistré récemment, début mai. De magnitude 5, il est même possible de l’écouter.

Si la situation ne s'améliore pas, les opérateurs prévoient d'arrêter le sismomètre au cours de l'été. InSight ne sera pas mort pour autant, car le peu d'énergie qu'il pourra encore collecter chaque jour lui permettra de s'éveiller de temps en temps pour nous envoyer quelques cartes postales. Néanmoins, l'équipe estime qu'il pourrait cesser toute communication avec la Terre à la fin de cette année. Pour l'instant, InSight reste à l'écoute et ses centaines de détections déjà réalisées n'ont pas encore révélé tous les secrets du noyau et du manteaumanteau de Mars, notre voisine.

La fin est proche pour InSight, l'atterrisseur qui écoute battre le cœur de Mars

Article de Nathan Le GuennicNathan Le Guennic publié le 13 février 2022

Après une mission de deux ans, et une prolongation tout aussi longue, l'atterrisseur martien arrive inexorablement à la fin de sa vie, prévue pour cet été. Explications.

Le 5 mai 2018, une fuséefusée Atlas VAtlas V 401, la fusée la plus fiable qui soit, emmène InSight - fruit d'une collaboration entre l'Allemagne, la France et les États-Unis - vers le lointain monde de Mars. InSight est un atterrisseur qui emporte le premier sismomètre conçu pour percer les informations sur l'intérieur de la Planète rouge, car si les premiers sismomètres martienssismomètres martiens datent des sondes Vikingsondes Viking, ils étaient en pratique inexploitables pour détecter et analyser d'éventuels séismes martiens. Le 26 novembre de la même année, l'atterrisseur de 358 kilos découvre le paysage désolé d'Elysium Planitia, une région proche de l'équateuréquateur martien, qui sera sa dernière demeure.

La fin approche

Malheureusement, toutes les bonnes choses ont une fin, et InSight n'y fait pas exception. La petite sonde est désormais intégralement recouverte de poussière martienne et de plus en plus, ce qui empêchera les panneaux solaires de fournir de l'énergie et qui, d'ici quelques mois, causera la mort de la sonde.

Gardons nos larmeslarmes, la sonde a plus que rempli sa mission ! Toutes les sondes spatiales sont conçues pour une duréedurée de mission nominale, et peuvent en cas de succès bénéficier d'une extension de mission. Ce fut le cas pour InSight qui a complété ses objectifs en 2020 et qui a pu continuer à récolter de précieuses données jusqu'à aujourd'hui. Mais, comme pour d'anciennes sondes munies de panneaux solaires, la vie n'est pas éternelle sur la Planète rouge.

Les équipes en charge de la mission ont pourtant réussi à prolonger la vie de la sonde de manière inédite. Pour enlever une partie de la poussière, une technique qui a porté ses fruits fut de... rajouter plus de poussière ! Grâce à la petite pelle qui équipe la plateforme, les ingénieurs ont pu jeter un tas de poussière sur les panneaux, et la chute a permis dans une certaine mesure de balayer, en quelque sorte, la surface et de grappiller un peu plus de lumièrelumière. Dans d'autres cas, les tempêtestempêtes et les vents de Mars permettent aussi de balayer les panneaux et de rallonger l'espérance de vieespérance de vie des robots, comme cela a pu profiter au rover Opportunity par exemple.

Si un tel évènement se produisait et qu'InSight pouvait être nettoyée comme Opportunity, la sonde a des projets pour une nouvelle extension de mission, mais une telle éventualité est jugée peu probable d'après les responsables.

Pourquoi ne pas nettoyer les panneaux solaires ?

La poussière ça se nettoie bien pourtant, alors pourquoi les équipes en charge n'ont pas pensé à inclure une petite balayette ou une petite soufflette ? Bien sûr, ils y ont pensé, c'est leur travail, mais il y a plusieurs raisons qui rendent impossible toute tentative de ce genre. La première est très simple : la massemasse. Ajouter un système pour propulser de l'airair ou pour balayer, c'est ajouter du poids en plus et contraindre encore plus la réussite de la mission. D'autre part, cela représente également un coût supplémentaire, même pour de petits instruments, sans même parler du cahier des charges qui s'alourdit sur un projet qui est déjà calculé et dimensionné de manière optimale, d'un point de vue de la masse, mais aussi de l'énergie électrique.

L'autre raison, c'est qu'un système d'air comprimé n'enlève pas la fine poussière, nous pouvons l'expérimenter chez nous : souffler est efficace contre les gros moutons de poussière, mais pour ce qui est de la fine poussière qui s'est collée au fur et à mesure des années sur les vieux meubles, il faut frotter. Pour la poussière martienne, c'est pire encore, elle est très fine et grâce aux effets électrostatiquesélectrostatiques, elle adhère énormément aux surfaces, elle colle.

Une petite brosse alors ? Non plus ! En plus d'être très collante, la poussière martienne est très abrasive. Tenter de la balayer réduirait encore plus rapidement la durée de vie de notre chère sonde.

En résumé, beaucoup de contraintes supplémentaires pour pas grand-chose, car la poussière sur les panneaux solaires n'est pas le seul prédateur de nos robots martiens. PhoenixPhoenix, jumeaujumeau d'InSight, a atterri très au nord de la planète, c'est la glace carboniqueglace carbonique et le froid qui ont eu raison de lui. Pour Spirit, il s'est enlisé dans le sablesable, immobilisé dans une position qui privait ses panneaux solaires de lumière, poussière ou pas, il a fini par s'éteindre.

Son jumeau Opportunity a connu une remarquable longévité, les vents martiens lui permettaient de régulièrement se nettoyer, mais au bout de 14 ans il fut pris dans une vaste tempête de poussière globale, cette dernière ne recouvrait pas seulement ses panneaux, mais le ciel entier. Le SoleilSoleil alors disparu laissait place à une longue obscurité, mettant fin à l'odyssée du rover, aucune balayette n'aurait pu le sauver.

Seul Zhurong, le rover chinoisrover chinois, va expérimenter le nettoyage de ses panneaux solaires. Ils sont recouverts d'un revêtement spécial qui devrait empêcher la poussière de s'y coller. Ensuite, les panneaux devraient se relever à la verticale pour simplement laisser tomber la poussière.

Et Curiosity ou Perseverance alors ?

Les deux mastodontes de l'exploration martienne, arrivés respectivement en 2012 et 2021 sur le sol de Mars, ne connaissent pas ce genre de problème, car ils n'ont tout simplement pas de panneaux solaires.

La raison est que les panneaux solaires sont très peu performants, car la planète Mars est assez éloignée du Soleil. L'énergie solaire peut être appropriée pour de petites sondes avec un nombre réduit d'instruments à bord, pas pour de gros rovers.

Non, Perseverance et Curiosity sont, eux, munis de générateursgénérateurs thermoélectriques à radio-isotopeisotope (RTG en anglais), qui utilisent la chaleurchaleur générée par la radioactivitéradioactivité (du plutoniumplutonium en général) pour générer de l'électricité (à ne pas confondre avec le principe de nos centrales nucléairescentrales nucléaires qui utilisent la fission nucléairefission nucléaire pour générer de la chaleur, et non la radioactivité). Ce principe a l'avantage de pouvoir alimenter un bon nombre d'instruments scientifiques, et donc d'alimenter un plus gros rover, et pendant des années durant, sans dépendre de l'ensoleillement. En contrepartie, c'est une technologie extrêmement chère qui ne conviendrait pas à de petites sondes comme InSight financées par de plus petits budgets.

En définitive, il nous faut laisser InSight profiter de ses derniers mois et s'en souvenir comme la sonde qui a permis de dévoiler pour la première fois l'intérieur mystérieux de la planète du dieu de la guerre.