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Retour sur le rôle du sismomètre français SEIS développé par le CNES, avec le soutien de Capgemini, dans le cadre de la mission InSight sur Mars.
Capgemini a été missionné en 2014 par le CNES, le Centre National d’Etudes Spatiales, pour développer le SISMOC (SeIS on Mars Operation Center), centre de mission qui permet de récupérer les données du sismomètre français SEIS déposé sur la planète Mars et de les traiter avant diffusion aux laboratoires de recherche mondiaux.
La mission InSight (INterior exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) est dédiée à la connaissance de la structure interne profonde de la planète Mars et comporte trois instruments : le sismomètre français SEIS, l’instrument allemand HP3 et l’instrument RISE développé aux Etats-Unis.
L’objectif principal de l’atterrisseur du même nom est d’installer à même la surface de Mars le sismomètre SEIS, fourni par le CNES. C’est la première fois qu’un sismomètre est déposé sur cette planète. Il s’agit de la 12ème mission du Programme Discovery de la NASA.
Après avoir développé le centre de mission FIMOC (French Instrument Mars Operation Center) pour la gestion des deux instruments français ChemCam et SAM de la mission Mars Science Laboratory (MSL, rover Curiosity), Capgemini a été mandaté pour développer le SISMOC (SeIS on Mars Operation Center), permettant de récupérer et traiter les données du sismomètre SEIS à destination des laboratoires de recherche. Installé au sein du CNES à Toulouse, le SISMOC a pour objectif d’élaborer les télécommandes et d’analyser les télémesures échangées avec SEIS pendant toute la durée de la mission. Le SISMOC distribue ces données sismiques aux scientifiques de l’IPGP (Institut de Physique du Globe de Paris) et de différents laboratoires internationaux.
Les scientifiques s’appuient sur ces outils pour récupérer et analyser les données sismiques et météorologiques en provenance de Mars, qui permettront de connaître la structure interne de la planète et ainsi affiner la connaissance des modèles de formation des planètes telluriques.
En parallèle, les ingénieurs du CNES utilisent les outils du SISMOC pour surveiller la bonne santé de SEIS à partir de la télémesure reçue et programmer les activités et les séquences de commandes qui seront envoyées à l’instrument sur Mars.
En étant maître d’œuvre de l’instrument principal dont dépendra le succès de la mission, la France joue ainsi un rôle majeur dans cette mission américaine.
Le développement du SISMOC, qui a démarré le 25 mai 2014, a fait intervenir au fil du temps chez Capgemini 27 collaborateurs aux profils variés et aux expertises complémentaires : techniques, fonctionnelles, mais aussi en mathématiques et en physique.
Côté technologies, pour la mise en place d’une solution d’installation du SISMOC, Capgemini s’est appuyé sur l’open-source Chef (solution de gestion de configuration d’infrastructure) qui a permis l’automatisation du déploiement. La solution développée s’appuie sur des technologies WEB, la réutilisation d’outils du CNES et du JPL (Jet Propulsion Laboratory, NASA) et des calculs scientifiques en langage Python.
Jérôme Siméon, Président Capgemini France, précise : « Nous sommes très heureux que le CNES nous ait renouvelé sa confiance pour cette mission qui nous tient particulièrement à cœur. Elle représente en soi un vrai défi technique et scientifique, mais quelle fierté pour la France de participer à ce projet d’envergure mondiale et de portée stratégique pour la connaissance de la Terre. L’expertise de nos équipes, dotées d’une expérience de vingt ans sur les projets aérospatiaux, fait référence sur le marché. Nous avons d’ailleurs déjà en ligne de mire une nouvelle aventure martienne : la future mission Mars 2020 qui décollera en juillet 2020 pour atteindre Mars en février 2021 ! ».
Jean-Yves Le Gall, Président du CNES déclare : « La sonde InSight de la NASA s’est posée sur Mars le 19 décembre dernier, après un voyage de plus de six mois. Plus de six mois après sa mise en route, le sismomètre français SEIS fonctionne parfaitement. Pour les scientifiques, cette mission revêt un caractère particulier car en comprenant comment s’est formée Mars, la planète rouge, nous pourrons en déduire des enseignements sur la formation de la planète bleue, notre Terre. Pour le CNES, cette mission confirme son expertise mondialement reconnue dans l’exploration martienne et son rôle incontournable dans les futures missions d’exploration planétaire ».
Spécificités scientifiques du projet et leur impact sur la gestion des données :
Mesure temporelle : un jour sur Mars = 24h et 37 minutes
Température : elle oscille actuellement quotidiennement entre -90°C et 20°C ce qui a une incidence sur les données temporelles car la variation de températures fait dériver les horloges ;
Bande passante : le volume généré par le sismomètre est de 1 Gbit/jour. Or, nous sommes à même de récupérer seulement entre 40 et 120 Mbit/jour via les satellites relais ;
Récupération des données : le temps de visibilité de l’atterrisseur InSight vis-à-vis des satellites tournant autour de Mars est de 10 mn pour 3 passages par jour en moyenne.
