Détermination de la structure interne profonde de Mars au moyen des données de l'instrument SEIS à bord de la mission NASA discovery INSIGHT

par Nicolas Compaire

Projet de thèse en Sciences de la Terre et des Planètes Solides

Sous la direction de Raphaël F. Garcia et de Marie Calvet.

Thèses en préparation à Toulouse, ISAE , dans le cadre de SDU2E - Sciences de l'Univers, de l'Environnement et de l'Espace , en partenariat avec ISAE-ONERA PSI Physique Spatiale et Instrumentation (laboratoire) depuis le 01-12-2018 .


  • Résumé

    L'imagerie de la structure interne profonde de Mars grâce aux instruments embarqués sur la mission INSIGHT NASA Discovery constituera une avancée majeure dans la compréhension des mécanismes de formation et d'évolution vers l'habitabilité des planètes. Cette mission sera lancée en Mai 2018, et l'instrument scientifique principal, le sismomètre SEIS, sous la direction du CNES, offrira une opportunité unique d'imager la structure interne de Mars qui demeure encore largement méconnue. La connaissance de la structure globale de Mars, en particulier la taille et l'état physique du noyau, est critique car elle conditionne la dynamique interne de la planète et donc sa capacité à générer un champ magnétique ou créer des mouvements de convection dans le manteau. La présence et l'estimation du contenu en matériel hydraté de la planète sont également critique pour comprendre l'interaction à long terme entre la dynamique interne et l'atmosphère de la planète. Nous proposons donc ici de combiner les compétences de l'IRAP/UPS avec celles de l'ISAE-SUPAERO pour répondre à ces questions scientifiques grâce à l'analyse et à la modélisation des données de l'instrument SEIS. Ce projet permettra également de mettre en place des méthodes numériques et des analyses systèmes en instrumentation planétaire pour préparer de futures missions de sismologie planétaire à destination d'autres planètes. Cette exploitation de la synergie des compétences (IRAP/UPS et ISAE-SUPAERO) et des moyens (centre de calcul CALMIP, Segment sol de la mission au CNES) régionaux nous permettra de conserver la position de leadership de la France dans le domaine de l'instrumentation planétaire.

  • Titre traduit

    Determination of DEEP MARS internal structure from SEIS data on board INSIGHT NASA discovery mission


  • Résumé

    Imaging of the deep internal structure of Mars through the instruments on board NASA Discovery INSIGHT mission will be a major step forward in understanding the mechanisms of formation and evolution towards habitability of planets. This mission will be launched in May 2018, and the main scientific instrument, the SEIS seismometer, under the direction of the CNES, will offer a unique opportunity to image the internal structure of Mars which remains largely unknown. Knowledge of the overall structure of Mars, in particular the size and physical state of the core, is critical because it conditions the internal dynamics of the planet and therefore its ability to generate a magnetic field or create convective movements in the mantle. The presence and estimation of the planet’s hydrated material content is also critical to understanding the long-term interaction between the planet’s internal dynamics and atmosphere. We therefore propose combining the IRAP/UPS skills with those of ISAE-SUPAERO to answer these scientific questions through the analysis and modelling of the SEIS data. This project will also establish numerical methods and system analyses in planetary instrumentation to prepare for future planetary seismology missions to other planets. This exploitation of the synergy of skills (IRAP/UPS and ISAE-SUPAERO) and regional tools (CALMIP computational centre, Ground segment of the mission at CNES) will enable us to maintain France’s leadership position in the field of planetary instrumentation.