Depuis l’incident inquiétant du 2 mars les nouvelles de l’instrument HP3 ont été parcimonieuses sur le site du DLR. On a senti que c’était une phase de grande réflexion et d’évaluations de la situation par les scientifiques et les ingénieurs en charge de l’instrument.
Le 21 mars le blog du DLR nous indiquait que dans la semaine aurait lieu la troisième réunion de l’équipe de révision des anomalies et que les techniciens chercheront l’approbation d’un cycle de martèlements diagnostic d’une durée de 10 à 15 minutes.
N’oubliez pas que le nombre total de frappes est un consommable (bien que nous ne sachions pas combien il y en aura au total, pas avant de les avoir tous dépensés !).
Ils voulaient utiliser un filtre particulier sur le sismomètre à courte période, ce qui permettrait de mieux déterminer les temps d’arrivée des signaux générés par le coup de marteau principal et sa plus forte sous-attaque (la frappe se fait en deux temps très rapprochés).
Le 22 mars, l’équipe de réponse aux anomalies
avait approuvé la voie à suivre qui était envisagée. En conséquence, les
prochaines étapes pour HP3 seront les suivantes :
Commander une mesure de conductivité
thermique TEM-A le jour même, et à exécuter au cours du week-end. La mesure
prend 24 heures. Lundi 25 le marteau diagnostique et la prise de vue de l’opération
devaient être exécutés dans l’après-midi du prochain sol sur Mars, les données
étant redirigées le mercredi suivant le 25. Nous devrons peut-être alors
prendre un peu de temps pour évaluer les données.
Le 26/3 lors du mardi de l’espace du CNES Francis Rocard nous confirmait que cette opération était en cours et en attendait les résultats.
Puis plus aucunes nouvelles sur le blog du DLR.
Et le 11 avril un long post nous apportait des informations complexes et détaillées.
Nous vous en donnons la traduction ci-dessous :
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Il est temps de faire le rapport sur les progrès accomplis depuis la dernière décision en date du 22 mars. Une fois le diagnostic approuvé, il a été commandé le 25, exécuté sur Mars le 26 et les premiers résultats ont été reçus le 27 mars. Cependant, les données sismiques n’ont validé que vers la fin de cette semaine et nous avons eu la première réunion pour connaître les résultats le 1er avril. Les opérations dans l’espace prennent leur temps ! Comme je l’ai déjà décrit dans des courriers précédents, les progrès dépendent des opportunités sur Terre (3 par semaine), des survols des orbiteurs de communication sur Mars et des pipelines de liaison descendante de données. Nos discussions – maintenant que toutes les équipes européennes sont de retour à domicile – utilisent des interfaces de communication Web et se déroulent plusieurs fois par semaine – tôt dans la journée en Californie, tard dans l’après-midi en Europe centrale.
Le test-diagnostic a été réussi. Le film montrait que la structure de support avançait quand la taupe était martelée. Le tangage en avant aurait pu être le résultat d’une traction, d’une perte de force de la taupe sur la structure de support, ou de la secousse de la taupe qui lui aurait permis de « tomber » d’environ un demi-centimètre. Les données sismiques sont encore en cours d’évaluation, mais si vous vous rappelez que nous nous demandions si la différence de temps entre les deux coups de marteau principaux était de 50 ou 100 ms, les résultats indiquent que la valeur mesurée se situe quelque part entre les deux. Aucune valeur finale pour le moment n’est confirmée, mais nous pourrions nous retrouver aux alentours de 70 à 80 ms. Ce qui signifie en termes de mouvement des taupes que celui-ci doit être évalué par les ingénieurs des taupes !
La discussion sur les raisons pour
lesquelles la taupe ne pénètre pas davantage a abouti à trois hypothèses de
crédibilité similaire mais de probabilité différente:
1. La taupe ou la longe derrière laquelle elle traîne peut être accrochée à la structure du support. Bien que cette hypothèse soit crédible, il manque jusqu’à présent un mécanisme clair expliquant comment cela aurait pu se produire. Des tests menés à l’Institut des systèmes spatiaux du DLR ont montré que l’attache pouvait être accrochée, mais seulement dans des circonstances très spéciales. Néanmoins, un modèle fonctionnel du matériel a été envoyé à JPL ce week-end pour permettre aux ingénieurs de vérifier la possibilité (Nota : Il faut 2 semaines complètes pour passer la douane ici pour un tel envoi. Ajoutez à cela un peu de temps pour le dédouanement aux Etats-Unis).
2. La taupe a peut-être rencontré un
rocher suffisamment grand à 30
cm de profondeur. La taille de la roche devrait être de 10 cm ou plus pour que la
taupe ne soit pas susceptible de la repousser ou de la contourner. Cette
explication est si simple que tout le monde serait prêt à le croire. Cependant,
la probabilité qu’une telle pierre bloque la voie des taupes n’est que de
quelques pour cent à en juger par la distribution bien établie (en surface) de
la taille des roches et de la fréquence des roches pour le site de
débarquement.
3. La taupe peut ne pas avoir assez de
friction sur la coque pour équilibrer le recul.
Pensez à enfoncer un clou dans un mur. Vous avez besoin que le mur
fournisse suffisamment de friction au clou pour qu’il avance et ne rebondisse
pas simplement lorsque vous le frappez avec le marteau. De manière similaire, cela
est vrai pour la taupe. Bien que ses masses internes et ses ressorts soient
dimensionnés de telle sorte que la majeure partie de l’énergie soit dirigée
vers l’avant, une force résultante d’environ 7 N doit encore être
contrebalancée par le frottement de la coque causé par le sable qui l’entoure.
Ce ne serait pas un problème grave si le sable ressemblait au sable de quartz, par exemple, n’ayant pas ou peu de cohésion. Quel analogue de la vie quotidienne peut-on envisager ?
Eh bien, considérez le sucre par rapport à la farine. Si vous enfoncez un doigt dans le sucre et le retirez, le trou disparaîtra car le sucre refluerait dans le trou que vous avez créé. Essayez la même chose avec de la farine! Dans ce cas, le trou restera ouvert. Le sucre est sans cohésion, alors que la farine a une cohésion.
Les géologues ont constaté dans d’autres missions sur Mars que le sable de Mars était dépourvu de cohésion et qu’un forage devait donc s’effondrer et créer une pression et une friction sur la taupe. Mais les géologues ont également vu que les centimètres les plus élevés sur Mars sont formés par ce qu’on appelle un « duricrust ». Ici, des réactions chimiques entre grains de sable les ont collés les uns aux autres, assurant la cohésion de cette couche. La poussière dure est généralement mince et ne pose pas de problème.
Mais sur le site d’atterrissage InSight, il semble avoir une vingtaine de centimètres d’épaisseur! Si la taupe est assise dans la poussière, sa coque peut très bien avoir perdu de la friction et, avec le temps, la taupe peut avoir élargi le trou dans la poussière, comme le suggèrent les données de notre accéléromètre et nos données thermiques.
On pourrait penser que la poussière dure s’effondrerait probablement lorsque la taupe traverserait. Oui, mais un trou de quelques fois le diamètre des taupes rempli de poussière de ciment effondrée est toujours susceptible de ne pas fournir une pression suffisante et donc un frottement à la coque. Il faut dire ici que l’environnement martien ajoute au problème. Comme la gravité ne représente qu’un tiers environ du poids de la Terre, le poids des taupes est moins utile que sur la Terre. Et la faible pression atmosphérique de seulement 0,6% de celle de la Terre amplifie le problème.
Pour le moment, il semble que la
discussion penche en faveur de l’hypothèse n ° 3, notamment parce que nous
avons constaté un tel comportement lors d’essais menés sur Terre dans des
sables cohésifs et à basse pression atmosphérique. Mais nous n’avons pas encore
choisi cette explication. Quoi qu’il en soit, si l’hypothèse 3 était la
meilleure des explications, elle pourrait aussi offrir le remède le plus
simple. Tout ce que nous aurions à faire, c’est aider la taupe à équilibrer le
recul. Le bras peut être utile ici mais cela doit être évalué plus avant par
nos ingénieurs.
Sinon, la taupe est entièrement en
bonne santé.
Instrument Lead Tilman Spohn à NASA/JPL, à Pasadena, pour le DLR.
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A ce jour les cogitations continuent et les discussions doivent aller bon train.
A suivre…sur
https://www.dlr.de/blogs/en/all-blog-posts/The-InSight-mission-logbook.aspx
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