L’instrument SPSS, contribution française du CNES et de l’IPGP, à bord de la mission américaine Artemis IV

Cet instrument de sismologie, qui sera déployé d’ici quelques années par les astronautes sur le sol lunaire, marquera une nouvelle étape dans l’exploration scientifique de la Lune. Il s’agit de l’instrument le plus sensible jamais construit pour mesurer les séismes sur d’autres planètes que la Terre. 

L’IPGP apporte à ce projet son expertise historique et reconnue en sismologie planétaire, acquise notamment à travers le développement d’instruments de très haute précision pour l’exploration du système solaire. Cette contribution s’inscrit dans la continuité de son rôle majeur au sein des missions consacrées à l’étude des environnements planétaires.



L’instrument SPSS, porté par le JPL (Jet Propulsion Laboratory) de la NASA, avec des contributions majeures du CNES, de la JAXA et de l’Université de Tokyo, est conçu pour étudier la structure interne et l’activité sismique du sol lunaire au pôle Sud. Installé par les astronautes lors de leur retour la Lune, SPSS s’inscrit dans la continuité des expériences sismiques déjà menées par le passé, telles que le Passive Seismic Experiment (PSE) des missions Apollo, ou l’instrument FSS (Farside Seismic Suite) qui sera envoyé vers la Lune via une mission automatique fin 2027. 

Le CNES joue un rôle central dans le développement de SPSS, en fournissant :


• Un sismomètre VBB (Very Broad Band), dérivé du modèle de rechange de l’instrument SEIS de la mission InSight sur Mars (2018), accompagné de son boîtier électronique (SeismoBox) et de ses cartes de conditionnement, développés en partenariat avec l’IPGP (Institut de Physique du Globe de Paris) ;

• Trois géophones destinés à mesurer les propriétés sismiques locales du sol lunaire, développés en partenariat avec l’IPGP, la société SLB et l’ISAE/SupAero ;

• Les systèmes de gerbage, de déploiement et d’installation de l’instrument ;

• Un générateur solaire ;

• Un support aux opérations de déploiement et de routine, incluant le traitement des données sismiques, en synergie avec les opérations de l’instrument FSS (Farside Seismic Suite) et où l’IPGP sera en particulier responsable du fonctionnement du Lunar Quake Service et de la diffusion des données à l’équipe scientifique.



Sous la direction scientifique et technique du JPL et les co-directions scientifiques de l’IPGP et de l’Université de Tokyo, le CNES et la JAXA unissent leurs expertises d’excellence pour faire de SPSS un véritable outil de pointe. La JAXA contribue notamment avec le PASS (Portable Active Seismic Source), une source sismique active développée par l’Université de Tokyo. Le JPL est responsable du développement de l’instrument ainsi que des opérations.



Le développement de SPSS s’inscrit dans le cadre d’une collaboration internationale prestigieuse entre le CNES et le JPL, initiée avec la mission InSight sur Mars en 2018, qui a permis de poser un sismomètre sur une autre planète pour la toute première fois. SPSS est adapté à la surface lunaire et développé à partir d’instruments conçus à l’origine pour l’atterrisseur martien InSight de la NASA, qui a enregistré plus de 1 300 séismes martiens avant la fin de la mission en décembre 2022. Grâce à l’expertise du CNES et de l’IPGP, le projet SPSS assoit encore davantage l’expertise française dans la conception de sismomètres planétaires de haute précision. Prévu pour être déployé par les astronautes sur le sol lunaire en 2028, SPSS contribuera à approfondir notre compréhension de la géologie lunaire, en étudiant les séismes et les propriétés du sous-sol au pôle Sud.