Starship: comment le monstre de SpaceX fonctionne-t-il?

STARSHIP: Comment le monstre de SpaceX fonctionne-t-il?

Imaginez un lanceur lourd de 120 mètres de haut, entièrement réutilisable, capable de faire l’aller-retour entre la Terre et Mars après avoir refait le plein de carburant sur la planète rouge. Cinq ans après le premier atterrissage d’une Falcon 9, le Journal de l’Espace vous explique comment Elon Musk s’apprête de nouveau à révolutionner le transport spatial grâce au système Starship.

Le système Starship
Schéma du Starship. Crédits: YouTube/EverydayAstronaut
Starship et Super Heavy
Image d'animation montrant le vaisseau Starship et son booster géant. Le second étage de la fusée de SpaceX est encore en développement sur le site d'assemblage de Boca Chica, au Texas. ©SpaceX/Flickr

Starship: objectif Mars

Anciennement nommé BFR (Big Falcon Rocket), le nom Starship est parfois source de confusion. En effet, il désigne à la fois le système de transport spatial au complet, mais aussi le deuxième étage de 50 mètres, reconnaissable à ses quatre ailerons. Le premier étage, surnommé Super Heavy, est quant à lui un booster géant de 70 mètres de hauteur. Développé à Boca Chica depuis 2018, le système imaginé par Elon Musk pour coloniser Mars sera entièrement réutilisable.

Le système Starship
Schéma du Starship. Crédits: YouTube/EverydayAstronaut
Comparaison Falcon 9 vs Starship
Le Starship, entièrement réutilisable, sera presque trois fois plus puissant que la Falcon Heavy et pourra emporter plus de 1000 m3 de charge utile (pour une masse d'environ 100 tonnes en orbite basse), Crédits illustrations: YouTube/EverydayAstronaut
Schéma d'un moteur raptor
Schéma d'un moteur raptor. Crédits: YouTube/EverydayAstronaut

Un nouveau système de propulsion

Pour générer ses 70 MN (méganewtons) de poussée nécessaires à arracher de son pas de tir le vaisseau de 120 mètres de haut, SpaceX a construit un moteur unique au monde: le Raptor. En effet, c’est aujourd’hui le seul moteur opérationnel qui utilise un cycle à combustion étagée dite “full-flow”. Au prix d’une plus grande complexité, cette configuration particulièrement performante fournit plus de 2000 kN d’énergie tout en facilitant le rallumage et la réutilisation des moteurs.

Schéma d'un moteur raptor
Schéma d'un moteur raptor. Crédits: YouTube/EverydayAstronaut
"On pense pouvoir atteindre entre 98 et 99% d'efficacité de combustion théorique. Un peu comme si Dieu lui-même venait combiner les molécules entre elles"
Elon Musk
CEO de SpaceX

Le méthane, un carburant de choix

Pour atteindre l’orbite terrestre, le Starship utilisera pas moins de 34 moteurs raptors: 28 pour son booster Super Heavy et six pour son second étage. Pour propulser les 5000 tonnes du vaisseau, les raptors du Starship utilisent un mélange de méthane (le carburant) et d’oxygène (le comburant). Le choix du méthane est stratégique: de formule CH4, cet hydrocarbure simple peut être produit à la surface de Mars grâce à la réaction de Sabatier.

Réaction de Sabatier
La réaction de Sabatier est une réaction chimique, découverte en 1897 par les chimistes français Paul Sabatier et Jean-Baptiste Senderens. Elle permet de produire du méthane (CH4) et de l'eau (H2O) à partir de dioxyde de carbone (CO2) et d'hydrogène (H2) à pression et températures élevées. Sur Mars, la glace d'eau pourra fournir le dihydrogène par électrolyse. Crédits: PH Le Besnerais
Rendu du booster Super Heavy
Animage d'animation montrant l'agencement des 28 raptors qui propulseront le Starship en orbite. Crédits: Twitter/ErcXspace
"Cela fait maintenant presque un demi-siècle que les humains n’ont pas été sur la Lune. [...] Nous avons besoin d'une base occupée en permanence sur la Lune, avant de construire une ville sur Mars pour devenir [...] une espèce multi-planétaire"
Elon Musk
CEO de SpaceX

La structure interne du Starship

Cryogénisés à près de -180 degrés, les ergols (nom des carburants en astronautique) du Starship sont maintenus à l’état liquide dans quatre compartiments différents: deux réservoirs principaux utilisés pour atteindre l’orbite terrestre, et deux réservoirs de plus petite taille qui assurent la réutilisation du lanceur. 

Sur le second étage du Starship, la forme sphérique de ces réservoirs auxiliaires (aussi appelés “header tanks”) permet de maintenir la pression nécessaire au rallumage des moteurs lors de l’atterrissage sur Terre et sur Mars.

Structure interne du Starship
Le second étage du Starship présente deux réservoirs principaux (environ 800 m3 d'oxygène liquide pour 600 de méthane) utilisés pour atteindre l'orbite terrestre. Les "header tanks" mesurent quant à eux 13 à 15 m3 de volume et servent de réserve de carburant pour le retour du premier étage sur Terre ou l'atterrissage sur Mars. Crédits illustration: YouTube/EverydayAstronaut
Tuiles thermiques
Test des tuiles thermiques qui seront installées sur le second étage du Starship. Crédits: Twitter/@ElonMusk
Bouclier thermique du SN16
Ensemble de tuiles thermiques posées sur une section du prototype SN16, encore en cours d'assemblage. Crédits: NASASpaceFlight

28 000 km/h: le choc de la rentrée atmosphérique

Pour résister aux températures extrêmes lors de sa rentrée atmosphérique, la paroi en acier inoxydable du second étage du Starship sera en partie couverte d’un bouclier thermique constitué de tuiles hexagonales en céramique. 

En s’aidant de ses quatre ailerons pour maintenir son orientation, le Starship pourra ainsi utiliser les hautes couches de l’atmosphère pour décélérer en basculant progressivement sur le ventre, une manœuvre aussi appelée le “belly flop”.

Tuiles thermiques
Test des tuiles thermiques qui seront installées sur le second étage du Starship. Crédits: Twitter/@ElonMusk

Comment le Starship reviendra-t-il sur Terre?

Tel un parachutiste en chute libre sur le ventre, le Starship utilisera alors la résistance de l’air pour ralentir et finalement atteindre sa vitesse terminale. À quelques centaines de mètres du sol seulement, le second étage rallumera alors ses trois raptors alimentés par les fameux header tanks, basculant à la verticale avant de se poser au sol à la manière d’une Falcon 9. Muni d’ailerons en grille (“grid fins”), le booster Super Heavy reprend quant à lui la structure et le plan de vol de cette dernière.

Super Heavy Grid fins
Rendu 3D des "grid fins" du Super Heavy, comparées à celles de la Falcon 9 (àdroite). Crédits: Twitter/Neopork
Header tank du Starship
Construction d'un "header tank" en cours. Ce réservoir auxiliaire sert de réserve de carburant pour l'atterrissage du Starship. Crédits: NASASpaceFlight
Starship SN10
Photo du prototype SN10 : à quelques centaines de mètres du sol, le Starship rallume ses moteurs pour passer en position verticale et se poser au sol. Crédits: SpaceX

L’objectif des vols suborbitaux

Pour développer un vaisseau orbital, SpaceX procède donc par étapes. Avant d’envoyer un premier modèle en orbite terrestre, les ingénieurs doivent d’abord développer un prototype capable d’atterrir intact après la fameuse manœuvre du belly flop suivie du basculement. C’est d’ailleurs l’objectif des vols suborbitaux initiés par le SN8 en décembre dernier. 

Prévu pour le mois de juillet, l’enjeu pour le premier vol orbital sera double: tenter une réentrée atmosphérique du Starship et faire atterrir intacte l’énorme booster Super Heavy. 

À plus long terme, SpaceX tentera une manœuvre encore plus folle: faire revenir le booster directement sur la tour qui permettra le lancement du Starship.

Pierre-Henri Le Besnerais

Moonship
Image d'animation du Starhip (dans sa version atterrisseur lunaire) sur son pas de tir. Elon Musk prévoit d'utiliser des bras mécaniques pour récupérer le booster Super Heavy avant qu'il ne touche le sol. Crédits: Twitter/ErcX

Thomas Pesquet: cinq expériences pour préparer Artemis

Thomas Pesquet: cinq expériences pour préparer Artemis

Le 23 avril dernier, vous étiez nombreux à suivre le départ de la mission Crew-2 sur le live YouTube du Journal De l’Espace. Pour son deuxième séjour dans l’espace, Thomas Pesquet réalisera une douzaine d’expériences françaises développées par le CNES (Centre National des Etudes Spatiales) et le CADMOS (Centre d’Aide au Développement des Activités en Micropesanteur et des Opérations Spatiales) pour préparer notre retour sur la Lune.
Chang'e 4
L'atterrisseur lunaire Chang'e 4 pris en photo par le petit rover chinois Yutu-2. La flèche route indique la position de l'instrument utilisé pour mesurer les radiations reçues. Crédits: CNSA/CLEP/NAOC
Organoïdes cérébraux
Les organoïdes - de minuscules morceaux de tissu auto-organisés qui peuvent simuler le tissu cérébral humain dans les expériences - sont actuellement assez simples. Crédits: Alysson Muotri

1 - Cerebral Ageing: l’impact des radiations sur le cerveau

À 400 km d’altitude, les astronautes de la Station Spatiale Internationale (ISS) sont bombardés de rayonnement ionisants: en orbite basse, ils reçoivent une dose moyenne cent fois supérieure à celle que l’on reçoit sur Terre. Pour comprendre l’impact de ce rayonnement à l’échelle cellulaire, Thomas Pesquet travaillera avec des petits cerveaux de synthèse: des organoïdes cérébraux. 

Cultivées en impesanteur, les cellules nerveuses seront ramenées sur Terre pour analyser leur croissance et leur vieillissement. Cette expérience servira notamment à préparer les futurs expéditions à la surface de la Lune, où l’atterrisseur Chang’e 4 a récemment mesuré un taux de radiation deux fois supérieur à celui reçu à bord de l’ISS.

Chang'e 4
L'atterrisseur lunaire Chang'e 4 pris en photo par le petit rover chinois Yutu-2. La flèche route indique la position de l'instrument utilisé pour mesurer les radiations reçues. Crédits: CNSA/CLEP/NAOC

2 - Lumina: mesurer les radiations cosmiques sur la Lune

Utilisée dans la construction des satellites en orbite géostationnaire, les ingénieurs ont remarqué que la fibre optique noircissait lorsqu’elle était exposée aux radiations cosmiques. En atténuant le signal lumineux qui les parcourt, ce noircissement peut fournir une mesure indirecte de la quantité de radiations reçue à bord de l’ISS. 

Pour vérifier ce concept, Thomas Pesquet installera Lumina, un dosimètre expérimental qui contient deux bobines de fibre optique longues de plusieurs kilomètres. Si l’expérience est réussie, cette technologie pourrait être miniaturisée et adaptée aux combinaisons spatiales des missions Artemis, protégeant les astronautes lors de leurs sorties extravéhiculaires à la surface de la Lune.

Echantillons de verre
Obscurcissement d’échantillons de verre soumis à des doses de radiations ionisantes croissantes. Crédits : UJM/Laboratoire Hubert Curien/Timothé Allanche.
"Grâce à de futurs dosimètres à fibre optique, on espère voir les prémices des éruptions solaires et pouvoir prévenir les astronautes avant les pics de radiations, avec un préavis d’environ une heure, pour qu’ils se mettent à l’abri "
Florence Clément
Responsable de l’expérience Lumina au CADMOS
Lumina
Avec ses deux bobines de fibres, le volume de Lumina ne mesure que 27 x 27 x 10 cm. Facilement miniaturisable, des patchs à fixer autour des bras des astronautes pourraient être fabriqués pour mesurer les doses de radiations reçues lors de sorties extravéhiculaires à la surface de la Lune. ©CNES – GRARD Emmanuel, 2021

3 - Dreams: améliorer le sommeil des astronautes en apesanteur

Voyageant à 28800 km/h autour de notre planète, la station spatiale fait un tour complet de la Terre toutes les 90 minutes. En 24 heures, les astronautes de l’ISS voient donc le soleil se lever et se coucher 16 fois, un phénomène qui perturbe leur horloge biologique et leur équilibre hormonal. 

Pour étudier comment l’organisme de Thomas Pesquet s’adapte à ce nouveau rythme, l’astronaute dormira avec Dreams: un bandeau frontal munis de capteurs qui analysent les cycles de son sommeil. À plus long terme, cet outil sera particulièrement utile pour comprendre l’impact du confinement et de la microgravité lors des longs voyages vers la Lune et Mars.

Bandeau Dreams
Bandeau du sommeil de l'expérience Dreams. Crédits: CNES/Thierry De Prada
Bandeau Dreams
Bandeau du sommeil de l'expérience Dreams. Crédits: CNES/Thierry De Prada

4 - Immersive Exercice: garder le moral loin de la Terre

Pour contrer les effets de la micropesanteur sur leurs corps (perte de masse musculaire, affaiblissement des os…), les passagers de la station internationale sont contraints de faire deux heures de sport quotidiennes. Dans l’environnement clos de l’ISS, cette tâche devient vite répétitive et lassante. 

Pour tenter d’y remédier, l’expérience Immersive Exercice proposera à Thomas Pesquet d’enfiler un casque de réalité virtuelle. Synchronisées avec les pédales de son vélo, des images filmées à 360 degrés permettront à l’astronaute français de s’évader un instant pour visiter Paris et Marseille. À 400 000 kilomètres de la Terre, cette technologie sera essentielle pour booster le moral des astronautes d’Artemis.

Thomas Pesquet sur le CEVIS
L'astronaute de l'Agence Spatiale Européenne Thomas Pesquet s'entraîne sur le CEVIS: vélo ergomètre avec système d'isolation et de stabilisation des vibrations, le vélo d'exercice de l'ISS installé dans le module Destiny. (30 avril 2017) Crédits: NASA
Thomas Pesquet sur le CEVIS
L'astronaute de l'Agence Spatiale Européenne Thomas Pesquet s'entraîne sur le CEVIS: vélo ergomètre avec système d'isolation et de stabilisation des vibrations, le vélo d'exercice de l'ISS installé dans le module Destiny. (30 avril 2017) Crédits: NASA
Logo de Pilote
Dans la continuité des expériences de neurosciences françaises menées à bord de MIR puis de l’ISS, l’objectif de Pilote est d’évaluer une méthode optimisée d’assistance visuo-tactile aux astronautes lors de la réalisation de tâches télé robotiques. Crédits: CNES

5 - Pilote: la VR au service de l’exploration lunaire

En manipulant le bras robotique de la station, les astronautes se sont rendus compte que leur perception des sens et la coordination de leurs mains est altérée par la micropesanteur. Conçue comme un jeu vidéo, l’expérience Pilote doit permettre la mise au point d’une méthode d’assistance visuo-tactile à l’aide d’un casque VR combiné à des gants intelligents capables de reproduire le sens du toucher. 

À plus long terme, cette technologie permettra de développer les systèmes de guidage de futurs rovers d’exploration commandés à distance depuis la station orbitale lunaire: la station Gateway.

Logo de Pilote
Dans la continuité des expériences de neurosciences françaises menées à bord de MIR puis de l’ISS, l’objectif de Pilote est d’évaluer une méthode optimisée d’assistance visuo-tactile aux astronautes lors de la réalisation de tâches télé robotiques. Crédits: CNES

Une douzaine d’expériences “made in France”

Connecté à une tablette déjà utilisée lors de sa mission Proxima, Thomas Pesquet pourra partager ses impressions et répondre à des sondages pour évaluer les expériences Dreams et Immersive Exercise. Et vous, que pensez-vous de la mission Alpha? Aimeriez-vous en apprendre davantage sur les autres travaux menés dans l’ISS? Si le sujet vous intéresse, dites-le nous en commentaires!

Pierre-Henri Le Besnerais

Logo CADMOS
Pour la mission Alpha, au titre de la contribution française du CNES, le CADMOS a préparé 12 expériences scientifiques, technologiques et éducatives. Thomas Pesquet opèrera également certaines expériences héritées de sa mission Proxima.

Crew Dragon: pourquoi est-elle unique?

CREW DRAGON: Pourquoi est-elle unique?

Cinq ans après avoir quitté la Terre à bord d’un vaisseau Soyouz, Thomas Pesquet repart  à destination de l’ISS, cette fois-ci avec SpaceX. Pour préparer son deuxième séjour en orbite, l’astronaute de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) a dû se familiariser à un système de vol révolutionnaire: le Crew Dragon.

Le dernier lancement du programme de la navette spatiale a eu lieu le 8 juillet 2011 par la navette Atlantis. L'équipage est revenu de l'ISS sur Terre le 21 juillet. Le programme STS a été officiellement arrêté le 31 août 2011. Crédits: NASA

Crew Dragon: la naissance du projet

En prévision de la fin de service de sa navette spatiale, l’agence spatiale américaine lance en 2010 un appel d’offres: le CCDeV (Développement Commercial pour Équipages). L’objectif: développer un nouveau système pour transporter ses astronautes à bord de l’ISS. Trois projets sont sélectionnés: la navette Dream Chaser de la SNC, le vaisseau Starliner de Boeing et la capsule Dragon de SpaceX.

Le dernier lancement du programme de la navette spatiale a eu lieu le 8 juillet 2011 par la navette Atlantis. L'équipage est revenu de l'ISS sur Terre le 21 juillet. Le programme STS a été officiellement arrêté le 31 août 2011. Crédits: NASA

Le projet Red Dragon

Quatre ans après l’appel d’offres, Elon Musk se lance le défi de construire la toute première capsule à atterrissage propulsé. Dérivé du cargo Dragon en service depuis 2012, le véhicule devait larguer son bouclier thermique avant de se poser sur quatre pieds rétractables, ralenti par moteurs-fusées Drako, sans utiliser de parachutes. Une version dérivée avait même été prévue pour amener du matériel scientifique sur Mars: la Red Dragon.

Red Dragon se pose sur Mars
Red Dragon (« dragon rouge ») était une proposition d'atterrisseur martien dérivé du cargo spatial SpaceX Dragon. Red Dragon fût finalement abandonné pour privilégier le développement du lanceur géant Super Heavy/Starship. Crédits: SpaceX
Red Dragon se pose sur Mars
Red Dragon (« dragon rouge ») était une proposition d'atterrisseur martien dérivé du cargo spatial SpaceX Dragon. Red Dragon fût finalement abandonné pour privilégier le développement du lanceur géant Super Heavy/Starship. Crédits: SpaceX
Elon Musk et Yusaku Maezawa
Yusaku Maezawa pose avec Elon Musk, le CEO de SpaceX ©Twitter/Yusaku Maezawa

Le saviez-vous?

En 2017, l’artiste japonais Yusaku Maezawa devait s’envoler à bord d’une capsule Dragon, propulsée par la fusée Falcon Heavy, pour faire le tour de la Lune avant de revenir sur Terre. Face aux progrès rapides du développement du Starship, le vol est finalement remplacé par le projet artistique DearMoon.

Les premiers tests

Face aux procédures de certifications trop lourdes, le système d’atterrissage propulsé de la capsule – inédit dans le domaine spatial – est finalement abandonné. Les moteurs Drakos sont malgré tout conservés pour assurer l’éjection du module habité en cas d’urgence. En 2019, une fusée Falcon 9 lance la première Crew Dragon dans l’espace. Sans équipage, la mission Demo-1 reste quatre jours amarrée à l’ISS avant d’amerrir au large de la Floride.

Demo-2: le premier vol habité pour SpaceX

Après avoir testé avec succès le LES (Launch Escape System) en 2019, les astronautes Robert Behnken et Douglas Hurley décollent le 30 mai 2020 à bord de Demo-2, la première mission habitée d’un programme spatial privé. A ce jour, les deux américains sont les seuls à être retournés sur Terre à bord de la capsule d’Elon Musk. Encore à bord de l’ISS, l’équipage de la mission Crew-1 attend l’arrivée de Thomas Pesquet pour rentrer sur Terre.

Demo-2
Le 30 mai 2020, une fusée Falcon 9 décolle de Cap Canaveral, emportant les astronautes Robert Behnken et Douglas Hurley à bord de la capsule Dragon nommée Endeavour. Thomas Pesquet et ses trois collègues utiliseront cette même capsule le 22 avril prochain. Crédits: (NASA/Joel Kowsky)
Demo-2
Le 30 mai 2020, une fusée Falcon 9 décolle de Cap Canaveral, emportant les astronautes Robert Behnken et Douglas Hurley à bord de la capsule Dragon nommée Endeavour. Thomas Pesquet et ses trois collègues utiliseront cette même capsule le 22 avril prochain. Crédits: (NASA/Joel Kowsky)
Intérieur du Soyouz
L'astronaute Michael E. Lopez-Alegria et le cosmonaute Mikhail Tyurin participent à une session de formation sur une maquette du vaisseau spatial Soyouz au centre de formation de la Cité des étoiles, en Russie. Crédits: NASA

Une capsule futuriste

Avec seulement deux lancements habités (dont un amerrissage), les astronautes se familiarisent encore à la capsule qui présente de nombreuses avancées technologiques pour faciliter leur vie, en commençant par l’espace: avec ses 4 mètres de largeur pour 8 mètres de hauteur, le Crew Dragon bénéficie d’une cabine de neuf mètres cubes (contre 3,5 pour le Soyouz) qui peut accueillir jusqu’à sept passagers.

Intérieur du Soyouz
L'astronaute Michael E. Lopez-Alegria et le cosmonaute Mikhail Tyurin participent à une session de formation sur une maquette du vaisseau spatial Soyouz au centre de formation de la Cité des étoiles, en Russie. Crédits: NASA

CREW DRAGON: un design épuré

Un système siège-combinaison inédit

Avant chaque vol, les occupants se connectent à leurs sièges en mousse moulée: rattaché à leur cuisse droite, un « câble ombilical » alimente en air et en électricité la combinaison futuriste qui les protège en cas de dépressurisation. Pour contrôler leur capsule, fini les boutons poussoirs mécaniques. Équipé de gants spéciaux, l’équipage pilote et contrôle le statut de tous les équipements sur trois larges écrans tactiles.

Intérieur de la Crew Dragon
L'astronaute de la NASA Suni Williams s'entraîne à utiliser l'interface tactile à l'intérieur d'une maquette du vaisseau spatial Crew Dragon à Hawthorne, en Californie, lors d'un exercice réalisé le mardi 3 avril 2018. Crédits: SpaceX
Intérieur de la Crew Dragon
L'astronaute de la NASA Suni Williams s'entraîne à utiliser l'interface tactile à l'intérieur d'une maquette du vaisseau spatial Crew Dragon à Hawthorne, en Californie, lors d'un exercice réalisé le mardi 3 avril 2018. Crédits: SpaceX
Schéma du Crew Dragon vu de face et des deux côtés
A Capsule pressurisée | B Module de service non pressurisé | C « Tronc » | 1 Bouclier thermique | Moteur SuperDraco | 3 Panneaux solaires | 4 Moteurs Draco | 5 Système d'amarrage à l'ISS | 6 Parachutes pilotes | 7 Écoutille équipage | 8 Parachutes principaux | 9 Câbles et tuyaux reliant le tronc et la capsule | 10 Radiateurs | 11 Prise ombilicale | 12 Ailerons de stabilisation (pour l'éjection) | 13 Hublots. Crédits: Wikipedia/Pline

Six tonnes de charge utile

Au sommet du Crew Dragon, un cône articulé protège le système d’attache à la station spatiale. Les capteurs et lasers installés permettent à la capsule de s’arrimer de manière autonome. Contrairement au Starliner qui utilisera des batteries, des panneaux solaires alimentent la capsule de SpaceX, moins énergivore que sa concurrente. Ces derniers couvrent le fuselage du tronc, un module externe qui permet le transport de 37 mètres cubes de cargo supplémentaires pour une charge utile totale de six tonnes.

Schéma du Crew Dragon vu de face et des deux côtés
A Capsule pressurisée | B Module de service non pressurisé | C « Tronc » | 1 Bouclier thermique | Moteur SuperDraco | 3 Panneaux solaires | 4 Moteurs Draco | 5 Système d'amarrage à l'ISS | 6 Parachutes pilotes | 7 Écoutille équipage | 8 Parachutes principaux | 9 Câbles et tuyaux reliant le tronc et la capsule | 10 Radiateurs | 11 Prise ombilicale | 12 Ailerons de stabilisation (pour l'éjection) | 13 Hublots. Crédits: Wikipedia/Pline

Serez-vous au rendez-vous ?

Après son décollage demain midi, Thomas Pesquet pourra profiter des 24 heures de trajet nécessaires à rejoindre l’ISS pour découvrir sa nouvelle capsule en apesanteur. Dans 48 heures, Endeavour rejoindra le véhicule de la mission Crew-1 pour nous offrir une configuration inédite de la station spatiale: deux vaisseaux Crew Dragon arrimés côte à côte!

Si la météo permet le lancement à la date initialement prévue, le Journal De l’Espace vous donne rendez-vous demain à 11h30 sur Youtube pour suivre en live le lancement de la mission Alpha commenté par Quentin!

Pierre-Henri Le Besnerais

Thomas Pesquet: la mission Alpha en cinq questions

Thomas Pesquet: la mission Alpha expliquée en 5 questions

J-3: la pression monte pour l’astronaute Thomas Pesquet. Cinq ans après Proxima, l’ancien pilote de ligne embarque pour un second séjour de six mois à bord de la Station Spatiale Internationale (ISS). A quelques heures du départ de l’équipage Crew-2, le Journal De l’Espace vous explique tout sur la mission Alpha!

Poster de la mission Alpha
Affiche de l'illustrateur Mathieu Persan, réalisée pour le CNES en hommage à la mission Alpha de Thomas Pesquet. Sur le toit de la DeLorean de la trilogie "Retour vers le futur", les 12 expériences françaises qui seront réalisées lors du deuxième séjour dans l'espace de l'astronaute français.

1 - Alpha: pourquoi ce nom?

Pour le second séjour dans l’espace de Thomas Pesquet, le nom Alpha a été retenu parmi 27 000 propositions lors d’un concours organisé par l’Agence Spatiale Européenne (ESA). Tout comme Proxima, le nom de sa première mission, l’étoile Alpha du Centaure fait partie de la constellation la plus proche de notre système solaire

Le choix de la lettre grecque, largement utilisée en mathématiques, rappelle que l’espace aide avant tout la science à progresser sur Terre. Enfin, Alpha est aussi le premier nom donné à l’ISS lors de sa phase de développement. Il sert encore aujourd’hui comme indicatif radio pour désigner la station orbitale.

Poster de la mission Alpha
Affiche de l'illustrateur Mathieu Persan, réalisée pour le CNES en hommage à la mission Alpha de Thomas Pesquet. Sur le toit de la DeLorean de la trilogie "Retour vers le futur", les 12 expériences françaises qui seront réalisées lors du deuxième séjour dans l'espace de l'astronaute français.

2 - Que signifie le patch de la mission Alpha?

Au centre du patch, on retrouve logiquement la fusée Falcon 9 de SpaceX qui emmènera l’ancien pilote d’Air France dans l’espace. 

Les 17 couleurs présentent autour du logo représentent les objectifs de développement durable des Nations Unies: le 12 avril dernier, l’astronaute de l’ESA a d’ailleurs été choisi pour représenter la FAO (la branche de l’ONU dédiée à l’agriculture et à l’alimentation). Au sommet du patch, l’ISS est représentée aux couleurs de notre drapeau, et dix étoiles rappellent le nombre d’astronautes français ayant déjà voyagé dans l’espace.

La mission Alpha expliquée
Le nom « Alpha » fait référence au nom de la première mission de Pesquet, Proxima, qui vient de l’étoile Proxima Centauri, l’étoile la plus proche du système solaire, faisant partie du système stellaire Alpha Centauri. Le nom a été sélectionné parmi 27 000 autres, lors d’un concours de l’ESA pour choisir le prochain nom de la mission. Alpha a été suggéré 47 fois. Crédits: ESA/Cité des sciences
"Les astronautes sont nos meilleurs ambassadeurs pour expliquer comment les satellites et les applications spatiales peuvent profiter à notre planète [...] De nombreuses variables liées au changement climatique ne sont visibles que depuis l'espace. L'ESA améliore ses outils d'observation depuis l'espace pour aider les pays à appliquer les Accords de Paris de la manière la plus efficace."
Josef Aschbacher
Directeur général de l'ESA
La mission Alpha expliquée
Le nom « Alpha » fait référence au nom de la première mission de Pesquet, Proxima, qui vient de l’étoile Proxima Centauri, l’étoile la plus proche du système solaire, faisant partie du système stellaire Alpha Centauri. Le nom a été sélectionné parmi 27 000 autres, lors d’un concours de l’ESA pour choisir le prochain nom de la mission. Alpha a été suggéré 47 fois. Crédits: ESA/Cité des sciences

3 - Quels sont les objectifs de la mission?

Pour sa deuxième mission dans l’espace, Thomas Pesquet continuera donc à sensibiliser le grand public à la sauvegarde de notre vaisseau spatial: la Terre. En plus d’assurer le rôle de commandant de la station, l’astronaute français devra effectuer de nombreuses études scientifiques à bord de l’ISS. 

Parmi les dizaines d’études scientifiques à réaliser en apesanteur, une douzaine ont été commandées par le CNES (Centre National d’Etudes Spatiales) et le Cadmos (Centre d’Aide au Développement des Activités en Micropesanteur et des Opérations Spatiales), tandis que certains travaux prolongeront des études entamées lors de sa mission Proxima pendant son premier séjour dans l’espace.

Thomas Pesquet nommé ambassadeur de la FAO
Désigné ambassadeur de bonne volonté par l'Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture, Thomas Pesquet s'entretient en visioconférence avec le directeur général de la FAO, Qu Dongyu.
Thomas Pesquet nommé ambassadeur de la FAO
Désigné ambassadeur de bonne volonté par l'Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture, Thomas Pesquet s'entretient en visioconférence avec le directeur général de la FAO, Qu Dongyu.
"Après tout, la Terre est aussi un vaisseau spatial, voyageant dans le cosmos avec ses ressources limitées. Les problèmes sont les mêmes: dans un environnement hostile, nous devons gérer des ressources limitées et les partager. Comme sur un vaisseau, il faut s'entendre avec tous les membres de l'équipage et travailler ensemble pour atteindre nos objectifs."
Thomas pesquet
Astronaute de l'ESA

Alpha: les expériences embarquées

4 - Quelles expériences pour la mission Alpha?

Pour travailler, Thomas Pesquet emportera donc avec lui de nombreux démonstrateurs de technologie, notamment un dosimètre à fibre optique pour mesurer les radiations reçues dans l’espace, une pince acoustique pour déplacer des objets à l’aide d’ultrasons, ou encore un bandeau pour étudier l’impact des 16 levers de soleil quotidiens sur l’horloge biologique des occupants de l’ISS.

Pendant ses deux heures de sport quotidiennes, Thomas Pesquet enfilera un casque de réalité virtuelle. La technologie issue des jeux vidéo doit aider les astronautes à mieux supporter le confinement et l’environnement monotone pour préparer les futurs voyages vers la Lune et Mars.

Thomas Pesquet
Thomas Pesquet s'entraîne avant son départ à utiliser la "pince acoustique" qu'il testera en apesanteur à bord de l'ISS.
Télémaque
Déplacer, manipuler, étudier des objets ou des liquides sans jamais entrer en contact avec eux, tel est l’objectif de la « pince acoustique » Télémaque. Crédits: CNES
Thomas Pesquet
Thomas Pesquet s'entraîne avant son départ à utiliser la "pince acoustique" qu'il testera en apesanteur à bord de l'ISS.
“Ces expériences ont deux objectifs. Premièrement, un objectif scientifique : profiter de cette situation de micropesanteur que l’on ne peut pas avoir sur terre pour comprendre certains phénomènes dans différents domaines. Le deuxième objectif, c’est de préparer l’exploration spatiale. Demain on parle de retour sur la lune et il y a encore pas mal de choses que l’on doit étudier pour la sécurité des astronautes notamment.”
Rémi Canton
Chef de projet de la mission Alpha (CNES)

5 - Quand partira la mission?

Nommée Crew-2, la deuxième mission de rotation d’équipage opérée par SpaceX décollera le 22 avril à midi et onze minutes heure de Paris. Thomas Pesquet prendra place à bord de la capsule Dragon aux côtés des astronautes de la NASA Megan McArthur et Shane Kimbrough, ainsi que de l’astronaute japonais Aki Hoshide. 

Pour suivre le lancement historique commenté en direct par Quentin, rendez-vous à 11 heures sur la chaîne YouTube du Journal De l’Espace!

Pierre-Henri Le Besnerais

Lancement de la mission Demo-2
Le 30 mai 2020, une fusée Falcon 9 décolle de Cap Canaveral, emportant les astronautes Robert Behnken et Douglas Hurley à bord de la capsule Dragon nommée Endeavour. Thomas Pesquet et ses trois collègues utiliseront cette même capsule le 22 avril prochain. Crédits: (NASA/Joel Kowsky)
Lancement de la mission Demo-2
Le 30 mai 2020, une fusée Falcon 9 décolle de Cap Canaveral, emportant les astronautes Robert Behnken et Douglas Hurley à bord de la capsule Dragon nommée Endeavour. Thomas Pesquet et ses trois collègues utiliseront cette même capsule le 22 avril prochain. Crédits: (NASA/Joel Kowsky)

Starship: les nouveautés du SN15

STARSHIP: les nouveautés du SN15

Neuf jours à peine après l’explosion en plein vol du prototype SN11, les équipes de SpaceX déplaçaient déjà le Starship SN15 vers son pas de tir suborbital. Le nouveau prototype, qui doit tenter un vol avant la fin du mois, présente de nombreuses améliorations pour résoudre les problèmes identifiés lors des premiers tests en haute altitude.

Starship: une cadence folle

Depuis le lancement du SN8 le 9 décembre dernier, quatre exemplaires du Starship ont déjà été testés sur le site de Boca Chica, au Texas. Pour rappel, le Starship est le second étage d’un lanceur réutilisable de 120 mètres que le milliardaire Elon Musk souhaite envoyer sur Mars d’ici 2024. 

Pour parvenir à cet objectif ambitieux, SpaceX suit une méthode itérative en produisant à la chaîne de nombreux prototypes destinés à identifier les améliorations à apporter pour les modèles suivants.

Production du Starship
Schéma faisant l'état des lieux de la progression des prototypes en cours de construction à Boca Chica. Crédits: Twitter/@_Brendan_lewis
Production du Starship
Schéma faisant l'état des lieux de la progression des prototypes en cours de construction à Boca Chica. Crédits: Twitter/@_Brendan_lewis

Trois modèles abandonnés

Face aux explosions en cascade des modèles SN8 à SN11, la méthode de développement choisie par le multimilliardaire déroute parfois la presse généraliste. 

Pourtant, si aucun prototype n’a encore vraiment survécu à la fameuse manœuvre du “belly flop”, chaque tentative permet à SpaceX de collecter de précieuses données pour voir un jour le StarShip se poser en douceur. Pour preuve, la production des prototypes SN12 à SN14, jugés obsolètes, a été abandonnée.

Le 30 mars dernier, le SN10 explosait suite à une fuite de méthane. Un scénario similaire a certainement mis fin au vol du SN11 au moment du rallumage de ces moteurs.
Le 30 mars dernier, le SN10 explosait suite à une fuite de méthane. Un scénario similaire a certainement mis fin au vol du SN11 au moment du rallumage de ces moteurs.

SN15: un nouveau départ?

Une centaine de modifications

Selon Elon Musk, entre les modifications structurales et la mise à jour de ses logiciels, le successeur du SN11 présente plus d’une centaine d’ajustements. Parmi les plus flagrants, l’extérieur du SN15 est équipé d’une antenne Starlink et couvert d’environ 830 tuiles de protection thermique. Depuis les premiers essais et la destruction du SN11 en plein vol, le système de propulsion du Starship semble cependant manquer de fiabilité.

Bouclier thermique
Comparaison du nombre de tuiles thermiques installées sur les différents prototypes du Starship. Crédits: Twitter/Tyler Grey
Bouclier thermique
Comparaison du nombre de tuiles thermiques installées sur les différents prototypes du Starship. Crédits: Twitter/Tyler Grey
“SN15 sera placé sur son pas de tir dans les prochains jours. Le prototype présente des centaines d’améliorations de sa structure en passant par ses logiciels et ses moteurs. On espère qu’ils résoudront les problèmes rencontrés. Sinon, on ajustera dans quelques jours”
Elon Musk
Président-directeur général de SpaceX
Photo du SN15
Sur ctte photo du SN15 sur son pas de tir, on distingue l'antenne Starlink récemment ajoutée.
Tweet d'Elon Musk
"La phase de remontée, la transition en position horizontale et le contrôle pendant la chute libre étaient bons. Une fuite (relativement) fiable de CH4 a provoqué un incendie sur le moteur 2, détruisant une partie de l'avionique, provoquant un rallumage difficile des pompes à méthane lors de la tentative d'atterrissage. Le problème sera corrigé de six manières différentes d'ici dimanche."
Photo du SN15
Sur ctte photo du SN15 sur son pas de tir, on distingue l'antenne Starlink récemment ajoutée.

SN15: un système de propulsion remis à neuf

Sur twitter, Elon Musk a confirmé qu’une fuite de méthane au niveau d’un raptor avait causé l’explosion du SN11 au moment du rallumage de ses moteurs. Pourtant, le SN15 pourrait déjà résoudre ce problème. En effet, le circuit d’alimentation en méthane du segment de propulsion est maintenant placé à l’extérieur du réservoir, tandis que le design des moteurs et du système d’orientation des tuyères a été modifié pour être plus robuste et compact.

Nouveau design du segment de propulsion
Sur ce schéma de comparaison, le système d'alimentation en méthane des raptors (en vert) a été modifié. Contrairement aux prototypes SN8 à SN11, il se situe maintenant à l'extérieur du réservoir inférieur. Crédits: Twitter/@fael097

Raptors: la clé du problème?

Produire mieux et produire plus

À ce jour, seuls 68 moteurs ont été assemblés et testés par SpaceX, sachant qu’un Starship et son premier étage Super Heavy nécessitent pas moins de 34 moteurs. Alors que le pas de tir orbital est encore en chantier, Elon Musk veut faire voler le booster numéro 3 (prototype BN3) d’ici seulement trois mois. Pour relever ce défi, SpaceX doit donc rapidement résoudre les problèmes de fiabilité des raptors, tout en augmentant leur cadence de production.

Rendu du booster Super Heavy
Animage d'animation montrant l'agencement des 28 raptors qui propulseront le Starship en orbite. Crédits: Twitter/ErcXspace
Rendu du booster Super Heavy
Animage d'animation montrant l'agencement des 28 raptors qui propulseront le Starship en orbite. Crédits: Twitter/ErcXspace

Starship SN15: un vol prévu avant la fin du mois

Alors que la gigantesque tour d’assemblage du Starship prend forme sur la Star Base, les choses semblent aussi s’accélérer du côté du centre de test de McGreggor. En y installant un nouveau stand d’essai pour ses moteurs-fusées, SpaceX devrait accélérer sa production de moteurs, une étape indispensable pour espérer voir BN3 s’envoler d’ici juillet.

En attendant le vol du SN15, n’hésitez pas à partager cet article et à laissez vos retours sur le blog dans la section commentaire ci-dessous!

Pierre-Henri Le Besnerais

Vue aérienne du chantier de construction du nouveau banc d'essai dédié au test des moteurs raptors du Starship. Crédits: Gary Blair Pour NASA Space Flight
Vue aérienne du chantier de construction du nouveau banc d'essai dédié au test des moteurs raptors du Starship. Crédits: Gary Blair Pour NASA Space Flight
Raptors en cours de test
Gros plan sur les deux versions du moteur raptor en cours de test: le RVac (optimisé pour le vide spatial) et le Sea Level Raptor qui équipe actuellement le Starship pour les vols suborbitaux. Crédits: Gary Blair pour NASA Space Flight

La Lune en 10 questions

Tout savoir sur la Lune en 10 questions

Depuis les premières cartes dessinées par Galilée en 1609, notre satellite naturel est l’un des astres les plus étudiés de notre système solaire. Alors que l’Homme se prépare à réitérer l’exploit de Neil Armstrong, le Journal de l’Espace vous propose un article pour tout savoir sur la Lune en seulement 10 questions!

1 - D'où vient la Lune?

La Lune se serait formée environ 50 millions d’années après la naissance de notre système solaire. Plusieurs théories expliquant l’origine de notre satellite naturel existent. Selon la plus plausible, la Terre aurait été impactée par une protoplanète de la taille de Mars: Théia. Il y a environ 4,5 milliards d’années, le nuage de débris généré par la collision se serait progressivement aggloméré pour former notre Lune.

Collision entre la Terre et Théia
Collision entre la Terre et Théia. Crédits: Fahad Sulehria

2 - Comment s'est-elle formée?

À sa naissance, la Lune ressemblait donc à une immense piscine de lave en fusion. Au cœur de ce magma liquide, les matériaux les plus lourds ont convergé en son centre pour former un noyau riche en fer de 200 à 300 kilomètres de rayon. À cette époque, notre satellite était même entouré d’une atmosphère deux fois plus épaisse que celle qui recouvre aujourd’hui Mars

3 - De quoi est-elle faite?

Majoritairement constituée de silice (45%), d’alumine (15%), d’oxyde de fer (14%) et d’oxyde de calcium (12%), la croûte de la Lune s’est peu à peu cristallisée pour former une couche d’une épaisseur moyenne de 50 kilomètres (contre une trentaine pour la Terre). Sans atmosphère pour la protéger, on estime que sa surface est couverte d’au moins 300 000 cratères supérieurs à un kilomètre de diamètre.

Schéma de la structure interne de la Lune
Schéma de la structure interne de la Lune

4 - Qu’est-ce que le régolithe?

Sous l’effet des impacts successifs de météorites et de comètes, la croûte de la Lune a progressivement été pulvérisée pour former à sa surface un épais manteau de poussière appelé régolithe. Accumulé sur une épaisseur variant de 3 à 20 kilomètres selon les régions, le régolithe lunaire est en fait composé de dioxyde de silicium (SiO2). Plusieurs projets sont à l’étude pour miner cette ressource et en extraire l’oxygène pour de futurs colons lunaires!

Régolithe lunaire
Empreinte du pas laissée Buzz Aldrin dans le régolithe lunaire. Photographiée par son auteur environ une heure après sa sortie du module. Cette photo, prise pour étudier la mécanique du sol lunaire, est devenue une icône de la conquête spatiale. Crédits: NASA/Buzz Aldrin

5 - Pourquoi n’y a-t-il pas d’atmosphère sur la Lune?

Avec ses 3474 kilomètres de diamètre (à peu près la largeur de l’Australie), la gravité à la surface de la Lune est six fois moindre que sur Terre. Pour cette raison, les rares gaz présents à sa surface finissent par rapidement s’échapper dans le vide de l’espace. Malgré les récentes découvertes du télescope SOFIA, il est donc impossible de trouver de l’eau liquide sur la Lune.

Le télescope aéroporté SOFIA
D'après les résultats publiés dans la revue Nature Astronomy en 2020, le télescope SOFIA (ici en photo) a détecté une quantité inédite d’eau dans le cratère ensoleillé de Clavius. Crédits: NASA

6 - Il y a-t-il de l’eau sur la Lune?

Privée d’atmosphère, la Lune est exposée à des températures extrêmes variant entre 130°c au soleil et -170°c à l’ombre. À sa surface, l’eau ne peut donc exister qu’à l’état de glace, comme c’est par exemple au fond des “cold traps”: ces cratères situés près des pôles sont plongés dans une ombre permanente où les températures glaciales permettent à d’importantes quantités d’eau de subsister à l’état solide.

Un "cold trap" sur l'astéroïde Cérès
Animation d'un "cold trap" pris en photo par la sonde DAWN sur l'astéroïde de Cérès. Le centre du cratère est en permanence abrité des rayons du Soleil. Crédits: NASA JPL/ Caltech/ UCLA/ MPS/ DLR/ IDA

7 - Pourquoi voit-on toujours la même face?

Orbitant à une distance moyenne de 384000 kilomètres, la période de révolution de la Lune autour de la Terre est égale à sa période de rotation autour d’elle-même (27 jours 7 heures et 43 minutes). On dit aussi que notre satellite naturel est en rotation synchrone avec notre planète. Grâce à ce phénomène, la Lune présente en permanence un seul et même hémisphère, simplement appelé “la face visible de la Lune”.

8 - Et les phases de la Lune?

En se déplaçant autour de notre Terre, cette face visible est plus ou moins éclairée par le Soleil. Ce phénomène appelé lunaison, explique notamment l’existence des phases lunaires que l’on observe de manière cyclique tous les 29 jours 12 heures et 44 minutes. Cette durée, aussi appelée période synodique, correspond en fait au temps que met le système Terre – Lune – Soleil à revenir dans sa position initiale.

Les phases de la Lune
Schéma des phases de la Lune. Soure: https://www.calendrier.com/phases-lune

9 - Qu’est-ce qu’une éclipse solaire?

Dans ce système, la distance Terre – Soleil est 400 fois supérieure à la distance Terre – Lune, tandis que le la taille du Soleil fait 400 fois celle de notre satellite naturel. Grâce à cette coïncidence, les deux astres sont de la même taille apparente dans notre ciel. Pour cette raison, lors d’une nouvelle lune, on observe parfois une éclipse solaire: la Lune vient masquer les rayons du Soleil.

Schéma d'une éclipse solaire
Animation d'une éclipse solaire. Source: Youtube/Paul Oliver

10 - Qu’est-ce qu’une éclipse lunaire?

Inversement, lors d’une phase de pleine lune, on peut parfois observer une éclipse lunaire. Cette fois-ci, c’est notre satellite naturel qui passe dans le cône d’ombre de notre planète, empêchant une partie des rayons du Soleil d’illuminer la Lune. Moins impressionnant qu’une éclipse solaire, le phénomène reste rare et la pleine lune prend alors une belle couleur rougeâtre !

Si ce nouveau format d’article vous plaît, n’hésitez pas à nous le faire savoir en commentaires et à laisser vos remarques pour améliorer notre contenu!

Pierre-Henri Le Besnerais

Eclipse lunaire
Phase totale de l'éclipse de lune photographiée au dessus de l'Acropole d'Athènes, le 15 juin 2011. Crédits: Elias Politis

Encelade: un océan aux frontières de la vie

ENCELADE: Un océan aux frontières de la vie

Encelade, l’une des 82 lunes de Saturne, fascine depuis des années les astro-biologistes. Le petit satellite qui orbite à 240.000 kilomètres du centre de la géante gazeuse est l’un des astres les plus lumineux du système solaire. En effet, malgré l’épais manteau de glace qui couvre Encelade, une source de chaleur maintient en profondeur un véritable océan liquide qui rassemble tous les éléments nécessaires à l’apparition de la vie!

Encelade
Comparaison à l'échelle de la taille d'Encelade et de celle de la Grande-Bretagne.

La découverte d'Encelade

Découvert le 28 août 1789 par l’astronome Frederick William Herschel et son télescope géant, Encelade est le quatorzième satellite le plus éloigné de Saturne. Nommé d’après le géant terrassé par Athéna durant la Gigantomachie de la mythologie grecque, l’astre est la sixième lune de Saturne par sa taille. 

Avec ses 500 kilomètres de large (soit un diamètre dix fois plus petit que celui de Titan), la surface projetée d’Encelade couvre à peine celle du Royaume-Uni. Pour cette raison, l’observation de la petite lune est restée extrêmement difficile jusqu’à l’envoi des premières sondes d’exploration dans les années 1980.

Saturne, ses anneaux et ses lunes
Encelade orbite à l'intérieur de l'anneau E, à l'endroit où celui-ci est le plus dense.
Saturne et ses anneaux
Mosaïque d'images de Saturne montrant ses anneaux (Jewel of the Solar System, Cassini en 2013125). Mosaïque d'images de Saturne montrant ses anneaux (Photos prises par la sonde Cassini en 2013). Crédits: NASA/JPL-Caltech/SSI/Cornell

Encelade et ses poussières de glace

Contrairement à Titan, Encelade orbite relativement proche de Saturne à seulement 128.000 kilomètres de sa surface nuageuse, au cœur de l’anneau E. Jusqu’à la découverte de l’anneau de Phœbé en 2009, cette bande constituée à plus de 95% de particules microscopiques de glace d’eau était considérée comme l’anneau le plus externe de la planète gazeuse

Selon les modèles astronomiques, Encelade est soupçonnée d’être – au moins en grande partie – la source des particules de glace qui constituent l’anneau qui partage son orbite.

ENCELADE: un cryovolcanisme actif

Les "rayures de tigre" d’Encelade

En 1981, des premières images renvoyées par les sondes Voyager révèlent que la petite lune de glace présente une surface relativement lisse, témoin d’une activité géologique récente. 

Pour obtenir des images de meilleure résolution, la mission Cassini-Huygens effectue entre 2005 et 2010 une vingtaine de survols rapprochés et découvre des indices flagrants d’un cryovolcanisme particulièrement actif au pôle sud. En effet, la surface d’Encelade est parcourue de fractures tectoniques, surnommées les “rayures de tigre”, le long desquels de véritables geysers éjectent des panaches de glace sur 200 kilomètres de hauteur.

Les rayures de tigre d'Encelade
Photo haute résolution d'Encelade prise par la sonde Cassini le 14 juillet 2005. La mosaïque de 21 clichés présente la face d'Encelade opposée à Saturne. Les clichés pris à différentes longueur d'ondes (de l'infrarouge à l'ultraviolet) ont été recolorés pour mettre en évidence les zones de fractures (en bleu). Crédits: NASA/JPL/Space Science Institute

Les mystérieux geysers de glace d'Encelade

Pour étudier ce phénomène, les ingénieurs de la mission Cassini programment plusieurs survols à moins de 50 kilomètres de la surface du satellite. Bien que les instruments de la sonde ne soit pas conçus pour détecter des traces de vie, ses capteurs infrarouges mettent en évidence des zones chaudes autour des rayures de tigre, tandis que le spectromètre de masse détecte la présence de vapeur d’eau, de molécules organiques complexes et de molécules d’hydrogène éjectées au niveau du pôle sud. 

Cette dernière découverte renforce l’hypothèse selon laquelle les dégazages de matière seraient liés à l’activité hydrothermale intense des fonds océaniques d’Encelade.

Les geysers d'Encelade
Le 30 novembre 2010, la sonde Cassini photographie les panaches de matière qui s'échappent des rayures de tigre de la petite lune de Saturne. Crédits: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
Température d'Encelade
Plan rapproché des "rayures de tigre" d'Encelade. Le chiffre au-dessus de chaque carré indique la température moyenne (en kelvins) des surfaces encadrées. Les fractures visibles sur cette photo font 1 à 2 kilomètres de large pour une centaine de longueur. Crédits: NASA/JPL/GSFC/Space Science Institute

Un trésor caché ?

Pour les astro-biologistes, l’océan caché sous les glaces d’Encelade contient donc le cocktail idéal pour permettre l’apparition d’une forme de vie primitive: de l’eau liquide, une source de chaleur et un noyau poreux source de minéraux complexes. Tout comme certains micro-organismes terriens, le fond des mers d’Encelade pourrait donc abriter des formes de vie primitives qui survivent sous sa croûte glacée grâce à la méthanogénèse

Sur Terre, ces voies métaboliques permettent à certains procaryotes de produire leur énergie (du méthane) à partir de CO2, d’hydrogène ou de composés organiques variés.

Schéma d'un "geyser froid"
Modèle dit du « geyser froid ». De l'eau s'échappe de poches situées en profondeur à une température proche du point de fusion (273 K), pour se sublimer à la surface du satellite. La radioactivité du noyau, ainsi que l'action des forces de marée, contribuent à maintenir ces poches à température. Crédits: wikipedia/historicair
Schéma d'une source hydrothermale
Les sources hydrothermales, situées au niveau des dorsales océaniques, sont formées au niveau des dorsales océaniques. L'eau s'engouffre dans des failles pour se réchauffer avant de remonter par des "cheminées". Ce processus permet à de nombreuses formes de vie de survivre au froid et à la pression des profondeurs marines. Crédits: Les dossiers de la recherche n°2 fevrier-mars 2013 "Les origines de la vie"

SATURNE: un oasis de vie?

Il y a-t-il de la vie sur les lunes de Saturne?

Depuis les découvertes de la sonde Cassini, plusieurs missions d’astrobiologie sont à l’étude pour partir à la recherche de traces de vie dans le système saturnien

En attendant le développement d’une mission capable de prélever in-situ un échantillon des fameux geysers d’Encelade, le quadricoptère de la mission Dragonfly décollera en 2027 pour étudier la chimie organique d’une autre lune fascinante de Saturne: Titan!

Pierre-Henri Le Besnerais

Dessin d'artiste de Dragonfly
Dragonfly posé sur le sol de Titan, son antenne déployée pour communiquer avec la Terre.

Compte à rebours lancé pour Thomas Pesquet

MISSION ALPHA: Compte à rebours lancé pour Thomas Pesquet

À deux semaines du lancement de la mission Crew-2, le compte à rebours est lancé pour Thomas Pesquet qui se prépare à rejoindre la station spatiale internationale (ISS), cinq ans après son premier séjour dans l’espace. L’astronaute français enfilera cette fois-ci la combinaison futuriste d’Elon Musk et prendra de nouvelles responsabilités à bord de l’ISS!

Thomas Pesquet dans le siège gauche du simulateur de Soyouz, siège qu’il empruntera lors du décollage vers l’ISS. Crédits : ESA–Stephane Corvaja, 2016
Départ de la mission Proxima
Thomas Pesquet, Oleg Novitsky et Peggy Whitson décollent de Baïkonour. Ils passeront 48 heures dans les 9 m³ du Soyouz avant de rejoindre la Station Spatiale Internationale où l'astronaute français restera six mois. Crédits: ESA–Manuel Pedoussaut, 2016

Proxima, cinq ans après

Sélectionné en mai 2009 parmi plus de 8400 candidats, Thomas Pesquet intègre le Corps européen des astronautes basé à Cologne, avant de rejoindre la Cité des étoiles pour y apprendre le russe et le pilotage du véhicule Soyouz. 

Après cinq ans d’entraînement intensif principalement passés entre la Russie, l’Allemagne et les Etats-Unis, l’astronaute de l’agence spatiale européenne (ESA) Thomas Pesquet prend place à bord du véhicule Soyouz MS-03 et s’envole enfin pour l’espace le 17 novembre 2016, depuis le cosmodrome de Baïkonour situé au Kazakhstan.

Thomas Pesquet dans le siège gauche du simulateur de Soyouz, siège qu’il empruntera lors du décollage vers l’ISS. Crédits : ESA–Stephane Corvaja, 2016
“Pour une raison étrange, il nous faut toute cette technologie pour aller là-haut et comprendre la simplicité des choses: la Terre, le cosmos et la vie ne font qu'un. Depuis l'espace, c'est si difficile de comprendre nos frontières, les guerres et la haine.”
Thomas Pesquet
Astronaute de l'Agence Spatiale Européenne
Thomas Pesquet à bord de l'ISS
En plus de parler anglais, russe, espagnol, chinois et allemand, l'astronaute Thomas Pesquet est aussi saxophoniste! Sur cette photo prise le 31 mai 2017, il joue un morceau dans la Coupole de l'ISS. Crédits: ESA/NASA
Thomas Pesquet lors d'une EVA
L'astronaute de l'ESA Thomas Pesquet se photographie lors d'une sortie dans l'espace en janvier 2017. Crédits: NASA/Thomas Pesquet

Thomas Pesquet, ambassadeur de l’espace

Durant son séjour de six mois à bord de l’ISS, Thomas Pesquet travaille en tant qu’ingénieur de vol de la mission Proxima. L’ancien pilote d’Air France partage son temps à bord de la station entre la réalisation d’expériences scientifiques et les activités de maintenance du laboratoire orbital international. 

Pour l’occasion, il effectue ses deux premières sorties extravéhiculaires et passe un total de 12 heures et 32 minutes les pieds dans le vide. Humble et pédagogue, le saxophoniste de l’espace partage son aventure avec passion en prenant plus de 85000 clichés qu’il publie régulièrement sur les réseaux sociaux.

Billet aller-retour avec SpaceX

Un aller-retour signé SpaceX

Avec la mission Crew-2, Thomas Pesquet décollera cette fois-ci depuis le sol américain à bord de la capsule Crew Dragon de SpaceX. Propulsé au sommet d’une fusée Falcon 9, l’astronaute français prendra place à bord d’Endeavour, une capsule Crew Dragon nommée en hommage à la navette spatiale et au module de commandement de la mission Apollo 15 du même nom. 

Pour rappel, le 30 mai 2020, cette même capsule était déjà utilisée pour la première mission habitée de SpaceX lors du vol de démonstration SpaceX Demo-2.

Préparatifs de la capsule Endeavour
Le vaisseau spatial Crew Dragon de SpaceX photographié en phase finale des préparatifs en Floride, peu avant le lancement du vol piloté par les astronautes de la NASA Bob Behnken et Doug Hurley. Propulsée au sommet d'une fusée Falcon 9, la mission marque la reprise des lancements d'équipages vers l'ISS depuis le sol américain, une première depuis la fin du programme de la navette spatiale en 2011. Crédits: SpaceX
Doug Hurley et Bob Behnken
Doug Hurley et Bob Behnken aux commandes de la capsule Crew Dragon, renommée "Endeavour" en hommage à la navette spatiale américaine. Crédits: NASA
“Il n'y a eu que deux lancements et un seul retour d'équipage à bord du Crew Dragon. C'est peu de données et peu d'expérience: on est encore au stade de développement de ce système. Dans l'enfance d'un système technique, avant d'avoir des milliers d'heures de réussite, le risque est plus élevé et l'approche est différente.”
Thomas Pesquet
Astronaute de l'Agence Spatiale Européenne

Crew Dragon: seulement deux missions habitées

Le 16 novembre dernier, une seconde capsule Crew Dragon décollait du sol américain, cette fois-ci pour le premier vol commercial opérationnel: la mission Crew-1

Nommé Resilience, le vaisseau similaire à la capsule qui emportera Thomas Pesquet dans quelques jours est actuellement arrimé à la station spatiale où séjournent ses quatre passagers: trois astronautes américains (Michael Hopkins, Victor J. Glover et  Shannon Walker) ainsi que l’ingénieur japonais Soichi Noguchi.

La capsule de SpaceX, nommée Resilience, photographiée arrimée à l'ISS. Crédits: NASA

Le premier européen à bord du Crew Dragon

La mission Crew-2 qui emportera Thomas Pesquet sera donc le troisième vol habité de la capsule Crew Dragon et la seconde mission commerciale affrétée par SpaceX à destination de l’ISS. Pour l’occasion, l’astronaute français de 43 ans sera donc le premier européen à prendre place dans la capsule construite par l’entreprise d’Elon Musk

Récemment, le pilote d’essai sur Airbus s’affichait d’ailleurs dans les combinaisons futuristes de SpaceX aux côtés des ces trois collègues des expéditions 64 et 65 de l’ISS: les astronautes américains Shane Kimbrough et K. Megan McArthur et le japonais Akihiko Hoshide.

Thomas Pesquet
Thomas Pesquet s'entraine au pilotage de la capsule de SpaceX
L'équipage de Crew-2
Les astronautes Thomas Pesquet, Megan McArthur, Shane Kimbrough, et Akihiko Hoshide se préparent pour leur mission dont le départ est prévu pour le 22 avril. Crédits: SpaceX

THOMAS PESQUET: commandant de l'ISS

La mission Alpha expliquée
Le nom « Alpha » fait référence au nom de la première mission de Pesquet, Proxima, qui vient de l’étoile Proxima Centauri, l’étoile la plus proche du système solaire, faisant partie du système stellaire Alpha Centauri. Le nom a été sélectionné parmi 27 000 autres, lors d’un concours de l’ESA pour choisir le prochain nom de la mission. Alpha a été suggéré 47 fois. Crédits: ESA/Cité des sciences

Préparer le futur vers la Lune et Mars

Nommée Alpha en référence à Alpha Centauri, la seconde étoile la plus proche de notre système solaire après Proxima Centauri, la mission de Thomas Pesquet à bord de l’ISS se déroulera donc d’avril à septembre 2021. 

Le principal objectif de son séjour en apesanteur sera l’étude du vieillissement des cellules dans l’espace, des expériences qui prépareront notamment les futures missions sur la Lune et vers Mars. L’astronaute français qui cumule déjà 196 jours dans l’espace occupera même le poste de commandant de la station spatiale pour la seconde partie de sa mission, une grande première pour un astronaute français!

Pierre-Henri Le Besnerais

JAMES-WEBB: Un télescope spatial hors-norme

James-Webb: Le plus grand télescope spatial jamais construit

Trois décennies après le lancement du télescope Hubble, l’observatoire James-Webb va bientôt révolutionner l’astronomie moderne en observant des galaxies vieilles de 13,5 milliards d’années. Prévu pour être lancé d’ici la fin de l’année, le plus grand et le plus complexe télescope spatial jamais construit sera équipé de technologies nouvelle génération pour étudier la naissance et la formation des toutes premières étoiles de notre univers.

James-Webb: 25 ans de développement
L'équipe du projet JWST du centre Goddard de la NASA devant une maquette à l'échelle 1 du télescope (septembre 2005) ©NASA/Goddard Space Flight Center/Pat Izzo
Le télescope spatial Hubble
Le développement du télescope Hubble, qui tient son nom de l'astronome Edwin Hubble, démarre au début des années 1970. Il décollera 20 ans plus tard à bord de la navette spatiale américaine Discovery. Initialement placé à 590 km d'altitude, il orbite aujourd'hui à 540 km au-dessus de la Terre. ©NASA

James-Webb: 25 ans de développement

Le télescope James-Webb (JWT) est un observatoire spatial développé conjointement par la NASA, l’ESA et l’agence spatiale canadienne. Nommé d’après le second administrateur de la NASA James Edwin Webb, un total de vingt pays participent au projet lancé en 1996. 

Le futur télescope a été optimisé pour l’observation dans l’infrarouge afin de pouvoir compléter et approfondir les découvertes du télescope Hubble. Pour rappel, perché à 540 kilomètres d’altitude, Hubble observe le cosmos dans l’ultraviolet et la lumière visible depuis sa mise en orbite en 1990.

James-Webb: 25 ans de développement
L'équipe du projet JWST du centre Goddard de la NASA devant une maquette à l'échelle 1 du télescope (septembre 2005) ©NASA/Goddard Space Flight Center/Pat Izzo
“Sa sensibilité est extraordinaire. Si vous étiez un bourdon à la surface de la Lune, le James-Webb pourrait vous voir depuis la Terre”
John C. Mayer
Astrophysicien à la NASA

Une précision inégalée

Contrairement à Hubble, le télescope spatial de James-Webb sera positionné au point de Lagrange L2 du système Terre-Soleil, situé à 1,5 millions de kilomètres de la Terre. Avec ses 6,5 mètres de diamètre, son miroir primaire aura une surface six fois plus large et le James-Webb sera environ 100 fois plus puissant que son prédécesseur. 

Afin d’optimiser le fonctionnement de ses instruments dédiés à l’observation de l’univers dans l’infrarouge proche et moyen (0,6–28 micromètres), le futur observatoire spatial sera notamment refroidi de manière passive par un immense bouclier thermique.

Position du télescope James-Webb au point de Lagrange L2
Sur ce schéma (où les distances ne sont pas à l'échelle), la future position du télescope James-Webb est représentée dans le système Terre-Soleil. Il sera placé en orbite autour du point de Lagrange L2, à 1,5 million de kilomètres de la Terre, soit un centième de la distance Terre-Soleil. ©NASA
Comparaison James-Webb et Hubble
Comparaison entre le miroir primaire du James-Webb (segmenté en 18 miroirs de 1,3m pour un poids de seulement 20 kg chacun) et le miroir primaire du télescope Hubble (818 kg pour 2,4m de diamètre) ©NASA/Goddard Media Studios

Le long voyage du télescope JAMES-WEBB

Un lancement à bord d'Ariane 5

Prévu pour être lancé à bord d’une fusée Ariane 5, les composants du JWT présentent donc la particularité d’être pliés pour rentrer dans la coiffe de cinq mètres de large du lanceur européen

Après son départ depuis le centre spatial de Kourou, en Guyane française, la mise en fonction du télescope James-Webb se fera en plusieurs étapes, en commençant par le déploiement de son antenne et des panneaux solaires nécessaires pour alimenter ses systèmes électriques.

Décollage d'Ariane 5
Une fusée Ariane 5 ECA décolle du port spatial européen de Kourou, en Guyane française, le 25 juillet 2013. A son bord, le satellite de télécommunications européen Alphasat. ©ESA/CNES/ARIANESPACE-Optique Photo Video du CSG

Comment déployer un origami de 6 tonnes?

Au cinquième jour de son voyage, l’observatoire déploie son large bouclier thermique composé de cinq losanges de 12 mètres de largeur sur 22 de longueur. Constitué de Kapton, une couche de polymère isolant aussi fine qu’un cheveu, le parasol géant sera déployé et tendu par un système de câbles et de tiges télescopiques. 

Séparés par ce bouclier, la plate-forme accueillant les panneaux solaires et les éléments de propulsion sera exposée au soleil, tandis que la charge utile du télescope sera maintenue en permanence à l’ombre.

Schéma des composants du James-Webb Telescope (JWT)
La plateforme est située du côté éclairé du pare-soleil (E) à l'opposé de l'ensemble optique du télescope (F). Elle comprend notamment des panneaux solaires (B), une antenne grand gain (C), des viseurs d'étoiles (D), des radiateurs permettant de dissiper la chaleur dégagée par l'électronique (E). Le panneau (A) permet de stabiliser l'engin spatial. ©NASA

Un immense miroir primaire

Alors qu’il se trouve à presque un million de kilomètres de la Terre, le JWT déploie son réflecteur secondaire avant de réunir les trois parties de son miroir primaire segmenté. Constitué de 18 hexagones de 1,3 mètre de large, les segments sont composés d’un millimètre de béryllium recouvert d’une fine couche d’or pour réfléchir le rouge du spectre visible et l’infrarouge invisible à nos yeux.

Les alvéoles dorées de ce puzzle géant sont ensuite minutieusement alignées à l’aide de micromoteurs pour former une surface parfaitement lisse de 25 mètres carrés. Trente jours après le départ de la mission, le télescope sera alors complètement déployé et se placera en orbite autour du point de Lagrange L2.

Inspection d'un miroir du futur JWT
Des techniciens inspectent les finitions d'un des éléments du miroir primaire. Protégée par une couche de verre, les miroirs du JWT sont tous recouverts d'une fine couche de 100 nm d'or (48 grammes au total). ©NASA Goddard/Chris Gunn
Sur cette photo, les instruments scientifiques et le miroir du télescope JWT sortent d'une chambre d’essai sous vide après avoir passé environ 100 jours exposés à des températures cryogéniques dans un environnement similaire au vide spatial. ©NASA/Chris Gunn

JAMES-WEBB: le déroulement de sa mission

Encore six mois de tests

Il faudra patienter encore plusieurs semaines pour que le bouclier multi-couches du JWT n’abaisse suffisamment la température des instruments du télescope. Une fois ses capteurs refroidis à -240°c, les équipes scientifiques pourront étalonner les trois caméras infrarouges et le spectromètre embarqués, une étape d’étalonnage qui durera environ six mois. 

De la taille d’un terrain de tennis, le bouclier géant de l’appareil permet donc une économie significative des réserves de fluide cryogénique embarqués, prolongeant ainsi la durée de mission du futur observatoire spatial.

Comparaison du JWT avec un terrain de tennis
Avec ses 22 mètres de long pour 12 de large, le bouclier du JWT mesure près de la moitié d'un Boeing 737 et ses dimensions sont équivalentes à un terrain de tennis. ©Illustration NASA
Le bouclier thermique déployé lors de tests en 2014. ©Chris Gunn - NASA Goddard Space Flight Center

Quelles missions pour le James-Webb?

Initialement prévu pour fonctionner pendant cinq ans, le JWT emporte avec lui assez d’ergols pour maintenir son orbite autour du point de Lagrange pendant au moins 10 ans. Après de longues années de retard et de nombreux dépassements de budget, le télescope devrait finalement s’envoler le 31 octobre prochain. En attendant la mise en service de l’Extremely Large Telescope (ELT), le James-Webb pourra observer les étoiles nées après le big bang pour étudier la formation des premières galaxies et y rechercher de nouvelles exoplanètes capables d’abriter une vie extraterrestre.

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Pierre-Henri Le Besnerais

Sur cette photo, la nébuleuse NGC 2174 vue par le télescope Hubble dans le spectre visible (gauche) et dans l'infrarouge (droite). L'infrarouge permet de détecter de nombreuses étoiles en pénétrant la poussière et les gaz.
Image de synthèse de la montagne Cerro Amazones et du désert chilien. Situé près de l'observatoire Paranal de l'ESO, le site exceptionnel accueillera le futur télescope européen (E-ELT) et son miroir de 39 mètres de diamètre. Ici, le rendu de l'artiste montre à quoi ressemblera le télescope sur la montagne lorsqu'il sera terminé en 2024. ©ESO

Mercure: une planète encore peu connue?

MERCURE: une planète encore peu connue?

Si l’on compare aux autres astres de notre système solaire, on connaît encore très peu de choses sur Mercure, la plus petite des quatre planètes rocheuses. Pourtant, les Hommes l’observent depuis longtemps et la planète apparaît déjà dans le Mul Apin, la plus vieille carte céleste connue à ce jour. Pour cet article, le Journal De l’Espace revient sur l’histoire de Mercure, des civilisations antiques en finissant par la toute dernière sonde d’exploration: la mission BepiColombo!

Hermès, messager des Dieux
Illustration du d'Hermès, messager des Dieux dans la mythologie grecque. Travail personnel ©The Roman God of the Underworld - Spiritual Ray

Mercure dans l'antiquité

En effet, dès le troisième millénaire avant notre ère, les astronomes babyloniens observaient déjà la planète Mercure. Tout comme Vénus, les civilisations antiques pensaient d’ailleurs voir deux astres différents: par exemple, les égyptiens l’appellent Seth le matin et Horus le soir. 

En observant la planète se déplacer rapidement dans le ciel nocturne, les Chinois la surnomme “l’étoile pressée”: Chen-xing (辰星). Finalement, les romains donneront à l’astre le nom latin de leur dieu du commerce: Mercurius qui est aussi associé à Hermès, le messager des dieux de la mythologie grecque, souvent représenté portant des sandales ailées.

Le saviez-vous?

En astronomie, l’occultation est un phénomène rare que l’on observe depuis la Terre lorsqu’une planète passe devant une autre pour masquer cette dernière. Le 28 mai 1737, John Bevis assiste depuis l’Observatoire royal de Greenwich à l’occultation de Mercure par Vénus! Pour revoir ce phénomène, il faudra être patient puisque la prochaine fois que Mercure disparaîtra derrière Vénus sera le 3 décembre 2133!

Illustration d'une éclipse solaire
Un exemple d'occultation en astronomie: lors d'une éclipse solaire totale, la Lune vient parfaitement s'aligner sur le soleil pour complètement masquer ses rayons. ©Shutterstock

Mercure: le messager du système solaire

Tout comme le dieu romain Mercurius, la planète Mercure se déplace donc très rapidement: elle complète un tour autour du Soleil en un peu moins de 88 jours terrestres. Observée pour la première fois au télescope par Galilée au 17ème siècle, la planète est dépourvue de lune et se déplace à plus de 45 kilomètres par seconde sur l’orbite la plus excentrique de tout le système solaire

Pour cette raison, sa distance avec le Soleil varie de 45 à 70 millions de kilomètres. A cette distance, si un observateur pouvait se tenir sur Mercure, le Soleil apparaîtrait alors deux à trois fois plus grand que depuis la Terre.

Schéma des planètes du système solaire
Schéma des planètes et planètes naines du système solaire. Les tailles sont à l'échelle mais les distances sont extrêmement compressées. L'ordre est respecté pour les distances moyennes au Soleil. (Pluton peut se trouver plus près du Soleil que Neptune mais sa distance moyenne est plus grande).

MERCURE: une planète aux caractéristiques uniques

Une résonance spin-orbite 2:3

Très proche du Soleil, la planète est donc difficilement observable, et il faudra attendre les progrès de l’astronomie moderne pour identifier la période caractéristique de la planète. 

En 1965, grâce au radiotélescope d’Arecibo, les astronomes américains Gordon Pettengill et Rolf Dyce découvrent que Mercure tourne autour d’elle-même en 58 jours, soit précisément les deux tiers d’une révolution autour du Soleil (88 jours). Ce phénomène aussi appelé résonance spin-orbite 2:3 explique pourquoi Mercure présente tous les deux ans « mercuriens » (176 jours) la même face au Soleil.

 

La révolution et la rotation de Mercure sont couplées : à chaque révolution, la planète effectue une rotation et demie. Ainsi, après deux révolutions complètes, le même hémisphère est éclairé à nouveau. Travail personnel ©Wikipedia

Mercure, une planète moins chaude que Vénus?

Tout comme Vénus, Mercure tourne donc sur elle-même très lentement et présente une forme sphérique quasi-parfaite. Plus proche de notre étoile, elle est pourtant moins chaude avec une température maximale de 430°c (contre 470°c sur Vénus!). Avec ses 4880 kilomètres de diamètre, une faible gravité et des vents solaires extrêmes, Mercure n’a probablement jamais été véritablement entourée d’une atmosphère. 

Pour cette raison, la petite planète tellurique ressemble étrangement à notre Lune, couverte de plaines volcaniques et de cratères qui indiquent que la planète est inactive depuis au moins 3,8 milliards d’années, date des derniers bombardements intenses d’astéroïdes et de comètes.

Photo de Mercure
Photo de Mercure prise par Mariner 10. Cette mosaïque est composée d'images prises à 200.000km de distance de la planète. Lancée en 1974, la sonde spatiale Mariner 10 a pris plus de 7 000 images de Mercure, Vénus, la Terre et la Lune au cours de sa mission. ©NASA
Carte topographique de Mercure
Carte topographique de Mercure constituée grâce aux données de la sonde MESSENGER. ©Hargitai Henrik/Wikipedia

Une planète peu explorée

Jusqu’à ce jour, Mercure reste la planète la moins connue de notre système solaire et seulement deux sondes spatiales lui ont rendu visite. 

Lancée par la NASA le 3 novembre 1973, la sonde Mariner 10 a été la première à survoler Mercure pour effectuer trois passages et étudier les caractéristiques de sa surface et de son environnement. Lancée en 2004, la mission américaine MESSENGER se place en orbite autour de Mercure pour étudier son champ magnétique, sa composition chimique et sa géologie pendant quatre ans avant d’épuiser ses réserves de carburant pour finalement s’écraser à sa surface le 30 avril 2015.

Photo de Mercure
Mercure vue par la sonde MESSENGER, le 14 janvier 2008. ©NASA/JPL

BepiColombo:
Objectif Mercure pour 2025

BepiColombo: destination Mercure en 2025!

Pour nous permettre d’en apprendre davantage sur le monde mystérieux de Mercure, une troisième mission d’exploration a quitté la Guyane le 20 octobre 2018 à bord d’une fusée Ariane 5. Réalisée conjointement par l’Europe et le Japon, le vaisseau BepiColombo doit encore effectuer plusieurs manoeuvres d’assistance gravitationnelle avant de finalement mettre en orbite deux satellites scientifiques en 2025: le Mercury Planetary Orbiter (MPO) et le Mercury Magnetospheric Orbiter (Mio). Les deux satellites emporteront plusieurs instruments scientifiques pour étudier l’exosphère de Mercure, sa structure interne, la composition chimique de sa surface, ainsi que son champ magnétique!

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Pierre-Henri Le Besnerais

La structure interne de Mercure
Structure interne de Mercure telle que supposée en 2020. On relève notamment le noyau représentant près de 85 % de son rayon, un noyau interne solide et une fine croûte. Travail personnel ©Wikipedia
BepiColombo survole la Terre
Le 10 avril 2020, la sonde spatiale BepiColombo était visible depuis la Terre. Le vaisseau a en effet effectué un survol de la Terre à 12.000 km d'altitude avant de s'élancer vers sa prochaine destination. ©ESA/ATG medialab

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