Philippe Lognonné : Sismologie multi-messagers d'impacts sur mars et sur la lune

La direction scientifique générale de l’ONERA relance son cycle de conférences sur des sujets ayant trait au domaine aérospatial au sens large. Les conférenciers sont des personnalités reconnues de leur domaine et à haute visibilité, capables de présenter leur sujet avec originalité et recul afin d’en brosser un spectre et une perspective larges. Le niveau adopté est celui d'un séminaire scientifique généraliste, sans spécialisation technique excessive. La conférence, en français, d'une durée d'une heure environ, est suivie de questions/débat avec le conférencier.

L'ONERA contribue ainsi  à l’animation de la vie scientifique des universités ou territoires avec lesquels nous entretenons des liens forts - Université Paris-Saclay, Institut polytechnique de Paris, Université de Toulouse, ENSAM et Université de Lille...

Riad Haidar, directeur scientifique général
et Anne Tanguy, directrice scientifique du domaine Matériaux et structures

Philippe Lognonné

Université Paris Cité, Institut de physique du globe de Paris, CNRS

Que cela soit pour SEIS, l’expérience de sismologie à bord de la mission NASA InSight, en opération sur Mars entre fin 2018 et fin 2022, ou pour les premiers sismomètres qui seront prochainement installés sur la Lune, comme le capteur VBB de l’expérience FarSide Seismic Suite, les impacts de météorites sont des sources particulièrement intéressantes.

Ces sources peuvent en effet être localisées grâce au cratère d’impact formé, dont la taille et la morphologie donnent des contraintes sur la quantité de mouvement de l’impacteur et sa direction. Dans le cas de la Lune, les impacts sur la face visible peuvent être détectés par imagerie visible ou infra-rouge depuis la Terre, ce qui permet de déterminer avec précision le temps de d’impact, voir la température du nuage de plasma généré par l’impact. Et enfin pour Mars, l’impact se comporte non seulement comme une source sismique mais aussi comme une source acoustique, générant ainsi des ondes infra-sonores.

Une stratégie multi-messager peut donc être mise en place pour ces impacts, en couplant la sismologie à l’acoustique, l’imagerie orbitale post-impact et, pour la Lune et en attendant des imageurs orbitaux, l’imagerie temps-réel visible ou infra-rouge depuis la Terre.

Nous présentons les résultats de cette approche pour la mission InSight et montrons comment l’analyse des impacts localisés et imagés ont permis non seulement de déterminer tout à la fois un modèle de structure interne de la croute et de la zone de transition entre le manteau et le noyau, mais de confirmer la présence de glace dans le régolite martien aux latitudes moyennes. Nous concluons avec les perspectives de la mission FSS qui se posera sur la face cachée de la Lune mi 2026, et où, grâce à une collaboration IPGP/UPC-OCA, nous espérons voir les impacts tout à la fois mesurés par le sismomètre VBB que par des télescopes terrestres équipés d’imageurs infrarouges.

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