L’atterrisseur Mars InSight de la NASA est sur le point de s’arrêter

Pranay Mishra se pencha sur le sol de son lieu de travail et ramassa une poignée de ce qui pourrait être la chose la plus proche sur Terre de la sensation du sol martien.

“Il s’agit en fait de grenat non traité”, a-t-il déclaré en tamisant les granules grises dans sa paume. De minuscules taches couleur rubis captaient la lumière. Mélangée à de la terre de diatomées, une fine poudre de fossiles d’algues souvent utilisée par les jardiniers, la substance grise grossière constitue un substitut décent à la densité et à la texture de la saleté de Mars. La seule différence est que sur Mars, personne n’a à le nettoyer.

“J’ai déchiré trois paires de chaussures en travaillant là-dedans”, a déclaré en riant l’ingénieur système du JPL. « Il vous suit jusqu’à chez vous. C’est dans votre voiture, c’est dans votre maison — c’est partout.

A plus de 50 millions de kilomètresune quantité critique de poussière réelle de Mars a recouvert les panneaux solaires de l’atterrisseur InSight de la NASA, qui étudiait la croûte, le manteau, le noyau et l’activité sismique de la planète rouge depuis 2018. Avec les panneaux solaires hors service, les batteries ne peuvent pas générer suffisamment de tension pour maintenir les instruments du vaisseau spatial en ligne, incitant l’atterrisseur à s’éteindre et à mener la mission à une fin officiellea annoncé la NASA mercredi.

InSight a été conçu pour sortir de cette façon. Et quand cela a été le cas, cela a sonné le glas de ForeSight, l’homologue d’Insight au Jet Propulsion Laboratory de La Cañada Flintridge.

Au cours des quatre dernières années, ForeSight a été stationné dans un lit de faux sol martien de la taille de l’allée d’une maison de banlieue, incliné exactement au même angle que son lointain sosie. Chaque mouvement effectué par InSight a été testé des centaines de fois ou plus sur son jumeau terrestre.

Lorsque InSight a rencontré des problèmes sur Mars, les ingénieurs ont soumis ForeSight à une série d’exercices de dépannage sur Terre. Il a eu des ballons attachés pour imiter son poids dans la gravité martienne, et des points de capture de mouvement collés à son cadre pour mesurer avec précision ses mouvements.

Après qu’InSight ait atterri sur Elysium Planitia six mois après son lancement, les ingénieurs du JPL ont enfilé des lunettes de réalité virtuelle chargées d’images que l’atterrisseur a renvoyées de son environnement immédiat. Ensuite, ils se sont mis à quatre pattes et ont rampé avec des outils de jardinage pour façonner la saleté de l’habitat de ForeSight en une recréation parfaite du paysage autour de son frère sur Mars.

Le laboratoire d’instruments in situ du Jet Propulsion Laboratory de la NASA abritait ForeSight, le jumeau d’InSight.

(Carolyn Cole / Los Angeles Times)

Aucun humain n’a posé les yeux sur InSight depuis qu’il a décollé de ce qui était alors la base aérienne de Vandenberg il y a 4 ans et demi. Mais ForeSight a été un compagnon de travail constant pour les personnes chargées de faire d’InSight un succès.

Les plans pour le banc d’essai ont commencé quelques années avant la date de lancement initiale d’InSight en 2016. Ingénieur en robotique de la NASA Ashitey Trebi-Ollennu a dirigé la conception, une tâche qu’il a commencée en imaginant un vaisseau spatial fini atterrissant sur le sol martien.

“Je vois l’atterrisseur sur Mars”, a déclaré Trebi-Ollennu. «Je visualise cela et je le joue à l’envers. De quelles fonctionnalités ai-je besoin ? »

Ashitey Trebi-Ollennu, qui a travaillé sur le projet Mars InSight de la NASA depuis ses débuts, tient un modèle du sismomètre de l’atterrisseur.

(Carolyn Cole / Los Angeles Times)

L’un des principaux objectifs d’InSight était d’enregistrer l’activité sismique sur Mars qui pourrait fournir des informations sur la structure interne de la planète. Pour ce faire, l’atterrisseur a dû déployer un sismomètre de la taille d’un ballon de basket suffisamment sensible pour détecter le mouvement d’un atome individuel, puis placer un bouclier dessus pour protéger l’instrument des éléments.

S’assurer que cette séquence d’événements se déroule sans heurts sur Mars a nécessité d’innombrables répétitions sur Terre.

“Mon travail consiste essentiellement à empiler deux poupées russes à 100 millions de kilomètres, les yeux bandés”, a déclaré Trebi-Ollennu.

Les ingénieurs ont utilisé ForeSight pour répéter chaque étape du processus des centaines, voire des milliers de fois, en testant leur procédure dans un éventail de conditions simulées.

Ils ont installé un ensemble de plafonniers qui baignaient le banc d’essai dans une faible lueur dorée d’un jour sur Mars, qui reçoit moins de la moitié de la lumière du soleil que la Terre reçoit. Pour vérifier comment les caméras de l’atterrisseur traiteraient la lumière du soleil – qui se diffuse différemment de l’éclairage artificiel – ils ont fait rouler ForeSight dans le parking.

Malgré tous ses triomphes, le banc d’essai ForeSight a également été un lieu de frustration.

InSight était équipé d’une sonde thermique, surnommée la « taupe », censée s’enfoncer dans la croûte terrestre pour mesurer la chaleur intérieure. Lorsque les ingénieurs ont regardé la séquence vidéo de l’atterrisseur sur sa tentative de déploiement de la taupe, ils ont réalisé que quelque chose n’allait pas : le pilote de pieux de 16 pouces de long martelait, mais n’avançait nulle part.

Troy Hudson a mené la campagne pour récupérer la “taupe”, une sonde thermique conçue pour s’enfouir à plus de 15 pieds dans le sol de Mars.

(Carolyn Cole / Los Angeles Times)

Pendant 22 mois, ingénieur en systèmes d’instrumentation Troy Hudson dirigé l’effort de dépannage. Avec la réplique positionnée au même angle que son homologue martien et les lumières de Mars réglées pour reproduire les conditions capturées par les caméras d’InSight, les ingénieurs ont parcouru d’innombrables alternatives qui pourraient résoudre le problème de la taupe.

Ils ont soulevé ForeSight sur une plate-forme et apporté une boîte supplémentaire de fausse terre martienne pour que la réplique de la sonde creuse. Encore et encore, ils ont essayé des angles alternatifs qui pourraient permettre à la taupe de gagner en traction sans endommager sa délicate attache.

En fin de compte, le sol sous la sonde d’InSight s’est avéré être d’une densité et d’une texture différentes de ce que les planificateurs avaient prévu, et la taupe n’a jamais pu obtenir suffisamment de frottement pour creuser plus de quelques centimètres. Alors que ce petit morceau permettait aux scientifiques d’étudier les propriétés thermiques du sol, ils ne pouvaient pas sonder assez loin dans la croûte pour mesurer le flux de chaleur à l’intérieur de la planète.

“Mon petit morceau n’a pas tout à fait fait tout ce que nous voulions qu’il fasse”, a déclaré Hudson, ce qui rend la retraite d’InSight douce-amère. “J’étais très investi émotionnellement dans cette mission.”

Quelles que soient les émotions évoquées par InSight et Foresight, les aspects pratiques doivent primer. La mission étant maintenant terminée, le banc d’essai est en cours de démantèlement et ses pièces individuelles sont proposées à d’autres équipes du JPL pour qu’elles soient réutilisées pour leurs propres besoins, a déclaré Mishra. Tout ce qui n’est pas réclamé sera stocké.

Pranay Mishra se tient à côté de ForeSight, un jumeau de l’atterrisseur Mars InSight de la NASA.

(Carolyn Cole / Los Angeles Times)

Sur Mars, lorsque la tension des batteries d’InSight est tombée en dessous du seuil critique, l’atterrisseur est entré dans ce que ses concepteurs appellent le “mode bus mort”, a déclaré Bruce Banerdt, enquêteur principal de la mission. Ce statut a été confirmé après InSight n’a pas répondu aux signaux de communication de routine de la Terre dimanche et de nouveau mardi.

Son ordinateur s’est éteint. L’électronique a cessé de fonctionner. Pourtant, les circuits qui vont des panneaux solaires aux batteries – une fonction relativement peu technologique qui nécessite très peu d’énergie pour fonctionner – continueront de fonctionner indéfiniment, en gardant les batteries chargées juste assez pour redonner vie à InSight si une force inattendue venait. et nettoyer ces panneaux solaires.

Dans ce scénario, l’atterrisseur redémarrera et transmettra des signaux radio sporadiques qui seront entendus par tout autre vaisseau spatial communiquant depuis Mars sous la forme d’un modèle spécifique de bruit de faible niveau, alertant les ingénieurs sur Terre de son activité renouvelée.

Si toutes ces choses se produisaient – une possibilité dont Banerdt place la probabilité entre 5% et 10% – la mission d’InSight reprendrait.

“Ce serait cool”, a déclaré Banerdt. “Permettez-moi de dire, comme un euphémisme : ce serait cool.”

Mais il n’y aura aucune tentative de ressusciter ForeSight, qui aura alors disparu pour de bon.

Bien qu’il ait travaillé avec le banc d’essai plus longtemps que n’importe qui d’autre dans l’équipe, Trebi-Ollennu n’est pas sentimental que son idée originale soit démontée et mise en boîte.

« Dans notre métier, le matériel s’en va. Donc mon émotion n’est pas au matériel. C’est pour les gens avec qui j’ai travaillé et les contributions qu’ils ont apportées – leur labeur et leur sueur, les désaccords et les accords », a-t-il déclaré. “Quand je vois ce banc d’essai, je vois des gens.”

D’autres voient un collègue qui déconnecte pour la dernière fois.

“C’est la fin du chapitre”, a déclaré Mishra, regardant avec tendresse l’atterrisseur et son revêtement omniprésent de fine poussière grise. “Pour moi, c’est comme si un ami avec qui je travaillais depuis si longtemps était terminé.”