Arrivé avec InSight, le sismographe SEIS a débuté son travail : comment la France va retracer la brève vie sur Mars

Article mis en ligne pour la première fois le 22 novembre. Nous le republions alors que SEIS est actif depuis le 8 janvier.

Le module américain InSight, qui a atterri lundi 26 novembre à la surface de Mars, embarque avec lui un sismomètre à large bande de fabrication française qui va regarder les dessous de la planète rouge. Ce joyau de technologie, baptisé SEIS (pour Seismic Experiment for Interior Structure : en français, "Expérience sismique pour structure intérieure"), a été conçu par une équipe dirigée par le géophysicien français Philippe Lognonné, de l’Institut de physique du globe de Paris, sous l’égide du Centre national d’études spatiales (Cnes). Le sismographe a été déposé sur le sol martien le 19 décembre. Après une séries de tests, il est opérationnel depuis le 8 janvier.

LCI a interrogé Philippe Lognonné pour en savoir plus sur cette expérience censée nous apprendre davantage sur la formation de cette planète voisine.

LCI : Un instrument scientifique français a pris place à bord de la sonde américaine InSight. A quoi va-t-il servir ?

Philippe Lognonné : Le premier objectif de cette expérience est de savoir s’il y a encore des tremblements de Mars aujourd’hui. Le second est de caractériser l’intérieur de la planète. Ce que l’on sait, c’est que Mars est une planète dite habitable, c’est-à-dire qu’il y a avait de l’eau, des rivières ainsi qu’un champ magnétique qui protégeait l’atmosphère, et ce il y a quatre milliards d’années. Cependant, cet équilibre s’est brisé. Et très rapidement l’activité volcanique a cessé, l’atmosphère s’est évaporée dans l’espace et évidemment l’eau qui était à la surface s’est gelée sous forme de glace.

Le but de cette mission est justement d’essayer de comprendre pourquoi cette planète, dont l'écosystème permettait la présence d’eau liquide, a cessé de fonctionner en l’espace d’à peine 500 millions d’années. Il faut s’imaginer que Mars est comme une belle voiture qui est tombée en panne. On ne peut pas ouvrir le capot. On est donc obligé de radiographier l’intérieur pour voir de quel type de moteur il s’agit et d'où provient la panne. Dans cette optique, nous utilisons un instrument qui se trouve être ce sismographe. Il permet de réaliser une sorte de radio de l’intérieur de la planète et ainsi de déterminer l’épaisseur de la croûte et la taille de son noyau.  

En étudiant la structure géologique de Mars, vous allez donc pouvoir reconstituer quelques chapitres de son histoire ?

Pour savoir quelle est la quantité d’huile dans une vinaigrette, vous allez attendre que le vinaigre tombe en bas du récipient et que l’huile remonte à la surface. Il faut imaginer la formation d’une planète de la même manière. Quand elle se crée, le fer et les silicates sont mélangés. Une fois que la planète s’est formée, le fer va tomber au centre et puis les silicates vont remonter à la surface. Si vous mesurez la quantité, c’est-à-dire le rayon du noyau par rapport au rayon de la taille de la planète, vous avez directement la quantité de fer par rapport à la quantité de silicates. SEIS va nous permettre de remonter dans le temps jusqu’à la formation de Mars.

Quand espérez-vous recevoir les premières données de SEIS ?

L’instrument sera totalement opérationnel vers le 10 janvier 2019. Au total, il va collecter des données pendant une année martienne, c’est-à-dire un peu moins que deux années terrestres. Sachant que l’atterrisseur est statique, il ne consomme pas d’énergie. De ce fait, il est fort probable qu’il continue de fonctionner au-delà de la durée de qui est prévu. 

En attendant, pendant trois mois, notre équipe de chercheurs aura un accès privilégié aux données de SEIS. C’est le deal avec les Américains pour toutes les missions réalisées avec eux : la Nasa lance les projets, ceux qui réalisent des instruments scientifiques ont accès à leurs données sous embargo et à l’issue de cette période, le laboratoire doit donner les données à la communauté internationale. 

D’ailleurs, comment s’est noué le partenariat avec la Nasa ?

L’institut de physique du globe de Paris développe des instruments de sismologie pour les planètes depuis 25 ans. Il est connu depuis pour son savoir-faire et son excellence. Nous étions déjà présents sur une mission soviétique, qui s’appelait Mars 96 et qui a malheureusement échoué. A l’époque, nous avions développé un prototype et avions été identifiés comme étant le laboratoire de référence dans ce domaine. Au début des années 2010, la Nasa a lancé un appel d’offres dans le cadre de la mission Discovery 13. Une trentaine de projets étaient alors en compétition, dont trois en partenariat avec notre laboratoire. Et en 2012, la Nasa a sélectionné notre instrument pour la mission InSight. 

La France est à la pointe en matière de sismologie. Pourtant les événements sismiques sont plutôt rares en France.

La France, sous l'impulsion de la sismologue Barbara Romanovitch, a mis en place  le premier réseau d'études sismologiques, avec le projet Geoscope en 1982. Le fait que la France ne soit pas beaucoup affectée par les séismes a permis à la communauté scientifique de se spécialiser sur une sismologie tournée davantage sur l’étude et la compréhension de la structure de la Terre. C’est aussi dû au fait que la recherche française n’est pas soumise à une obligation de résultat sous deux ou trois ans. C’est notre force. Sans cela, on ne pourrait pas se lancer sur des projets comme celui de l'expérience SEIS.