Simulation de la mission InSight

Simulation de la mission InSight

Vision artistique du module InSight. Le nœud tactile du sismomètre (sous l'écran de protection) est affiché à l'avant droite.

Le 5 mai, la mission InSight s'est rendue sur Mars. C’est la première mission consacrée à l’étude de la structure interne de la planète rouge. Il doit répondre aux questions clés: «Pourquoi la Terre et Mars ont-ils convergé dans leur structure et leur composition chimique d'origine, mais ont évolué différemment? Quelle sera la taille, la densité et la densité du noyau, du manteau et de la croûte? Quelle est leur structure? "

Sismomètre pour conditions extrêmes

Le train d'atterrissage est doté d'instruments géophysiques. Un sismomètre spécial est également installé parmi eux. Après avoir atterri à la fin du mois de novembre 2018, le dispositif enregistrera les vibrations sismiques et transmettra des données à la Terre. Les scientifiques de l'Institut de géophysique ont déjà commencé à préparer une analyse des données. À l'aide du supercalculateur Piz Daint, les chercheurs ont calculé la propagation des ondes sismiques dans 30 modèles martiens différents.

Pour un catalogue de modèles, les scientifiques ont combiné toutes les connaissances disponibles sur la planète et les ont utilisées pour calculer des données sismiques synthétiques pouvant être obtenues à partir de Mars. Ces données ont ensuite été utilisées pour réaliser un test à l'aveugle, dans lequel elles ont invité des experts mondiaux pour une interprétation large et un échange d'expérience.

Code de modélisation Universal Wave

Afin d'étudier plus en détail l'influence de la structure 3D de la croûte martienne, des chercheurs de l'Ecole Supérieure Technique Suisse de Zurich (ETH) ont simulé des ondes sismiques sur Mars en utilisant le code de Salvus. Ce code est flexible et peut être utilisé pour les problèmes de propagation d’onde sur différentes porteuses à différentes échelles.

Simulateur de secousses sur Mars pour la mission InSight

La simulation martienne sur «Piz Daint» fonctionne en temps réel sur 7200 cœurs. C'est-à-dire que les calculs sont effectués jusqu'à ce que les ondes sismiques traversent la planète rouge. En fonction de la structure interne de la planète, les ondes se déplacent à des vitesses différentes et empruntent différentes voies allant de la source au sismomètre. Le temps écoulé aidera à mieux comprendre la structure de la planète et les propriétés des roches.

Visualisation lors du lancement d'une mission

Les chercheurs ont visualisé une des simulations numériques dans une vidéo. Il a été montré lors d'une conférence de presse de la NASA alors qu'il lançait une fusée martienne. Vous pouvez voir les vagues se déplacer sur la surface martienne, pivoter autour de la planète et traverser le module d'atterrissage à trois reprises. Il est important de mesurer les vagues à chaque passage, car cela vous permettra de collecter des données sur la planète, d’identifier l’heure et l’emplacement du tremblement de Mars et de calculer la structure approximative à l’aide d’une station sismique. Sur Terre, les grands tremblements de terre sont générés par des processus tectoniques, au cours desquels des plaques continentales ou océaniques se heurtent et glissent les unes sous les autres. Alors que l'on croit que la tectonique des plaques sur Mars est dépourvue d'activité. Mais dans les deux années d’exploitation, des impacts ou réductions de météorites dus au refroidissement de Mars sont attendus, entraînant des événements sismiques.

Les simulations préliminaires nous permettent d’estimer les données

Un instrument aussi sensible n'a jamais enregistré d'ondes sismiques sur Mars. La simulation numérique est donc le seul moyen de préparer l'évaluation des données de la mission InSight de la NASA.

À l'aide des modèles calculés, il est vérifié comment certaines structures, telles que l'épaisseur de la croûte, affectent la mesure. Il est utile de tester des méthodes et de comprendre les sismogrammes sur la planète rouge. Pour comprendre la structure martienne, les scientifiques de l'ETH comparent les mesures réelles avec des données simulées. C'est ici que le catalogue des modèles martiens est très utile.

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