ANR Mars Geophysical InSight (MAGIS)

La mission InSight (Interior Exploration Using Seismic Investigations, Geodesy, and Heat Transport) s’est posée avec succès sur Mars le 26 novembre 2018. Bien que le déploiement de l’un des instruments d’InSight (HP3) n’ait pas pu être réalisé, les deux instruments sur lesquels MAGIS se concentre (SEIS et APSS) ont été pleinement opérationnels et ont démontré des performances bien supérieures aux exigences de la mission.

InSight éclairera les processus fondamentaux de la formation et de l’évolution des planètes terrestres en réalisant la première étude géophysique complète de Mars. Il fournira des informations essentielles sur la composition et la structure d’une planète semblable à la Terre qui est passée par la plupart des stades d’évolution de la Terre jusqu’à la tectonique des plaques, mais sans l’inclure. Ainsi, les indices de l’histoire précoce de la formation des planètes terrestres sont encore contenus dans structure de Mars : taille, état et composition du noyau, composition et stratification du manteau, épaisseur et stratification de la croûte et flux de chaleur interne.

InSight est la première mission jamais envoyée vers un corps extraterrestre (Mars) pour permettre les percées obtenues sur Terre après l’observation du premier séisme de 1889 par von Reuber-Pacshwitz qui conduit à la découverte du Moho et de la limite noyau-manteau respectivement par Mohorovičić, en 1910 et Oldham, en 1906. InSight est également la première mission Discovery de la NASA avec un instrument principal PI dirigé par des Français et a donc une forte implication française, avec 10 cochercheurs associés à la mission, tous contribuant à cette proposition avec leurs équipes.

En raison de la quasi-absence de connaissances sur la sismologie et la géophysique de surface de Mars, les objectifs scientifiques de MAGIS sont vastes et très fondamentaux, abordant des questions primordiales de science planétaire et de géophysique par le biais d’approches de recherche transdisciplinaires. L’ANR MAGIS a donc couvert non seulement la science explorée par le sismomètre à très large bande (VBB) de SEIS, mais aussi celle rendue possible par l’analyse conjointe VBB-APSS. Les capteurs VBB de SEIS sont si sensibles qu’ils détecteront les grands tremblements de terre permettant d’accéder à la structure interne profonde de Mars, les tremblements de terre plus petits liés à l’activité tectonique et aux impacts sur la surface martienne, ainsi que les déformations du sol et le bruit microsismique associés aux activités atmosphériques, depuis les circulations à l’échelle planétaire jusqu’à la turbulence et aux infrasons dans la couche limite de l’atmosphère.

Les membres de l’équipe MAGIS apportent tous une expertise spécifique dans chacun de ces domaines scientifiques et jouent un rôle central dans les services opérationnels connexes mis en place dans le cadre de la mission InSight, respectivement le Mars Structure Service (MSS), le Mars Quake Service (MQS) et le Mars Weather Service (MWS). En conséquence, les objectifs scientifiques de MAGIS sont liés à l’imagerie de l’intérieur de Mars, à la minéralogie et à l’évolution de Mars, aux processus sismo-tectoniques et d’impact de Mars, au couplage sismique atmosphère/interieur et à la dynamique atmosphérique de Mars. En parallèle, et en raison des difficultés attendues dans l’analyse des données, MAGIS a également cherché à développer des algorithmes de traitement des données spécifiques et innovants pour extraire les informations sismiques des données InSight, y compris avec l’apprentissage automatique (machine learning).

Tous les efforts de MAGIS ont permis de révolutionner notre compréhension de l’intérieur de Mars, avec plus de 50 articles publiés dans le cadre du projet.

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