[Photos, Vidéo] La Chine est en position d'entrer dans l'histoire avec le tout premier atterrissage sur la face cachée de la lune (Quartz)

La Chine est en position d'entrer dans l'histoire avec le tout premier atterrissage sur la face cachée de la lune.
Article originel : China’s in position to make history with the first-ever landing on the moon’s far side
Par Echo Huang"
Quartz, 31.12.18

Fourni par Atlantic Media, Inc. Un ouvrier inspecte une maquette à l'échelle du rover lunaire pour la sonde lunaire chinoise Chang'e 4, dans une usine à Dongguan, province du Guangdong, Chine, le 16 novembre 2018. Photo prise le 16 novembre 2018.

Il y a un peu plus d'une décennie, la Chine a commencé son exploration lunaire en envoyant sur la Lune un vaisseau spatial portant le nom d'une ancienne déesse lunaire. Grâce au vaisseau spatial Chang'e-1, la Chine est devenue le troisième pays au monde à avoir ses propres cartes de la Lune, après l'ex-Union soviétique et les États-Unis.

Cette semaine, la dernière mission d'exploration de la Lune par la Chine devrait marquer l'histoire de l'exploration de l'espace par l'homme en alunissant pour la toute première fois un vaisseau spatial de l'autre côté de la Lune. L'atterrisseur et le rover Chang'e-4 de la Chine ont décollé tôt le 8 décembre, heure locale, et devraient toucher le sol d'un jour à l'autre. Au cours du week-end, l'agence spatiale chinoise a déclaré que le rover était en position d'atterrissage, à seulement 15 kilomètres (9 miles) de la surface lunaire, mais n'a pas précisé exactement quand cela se produirait.

Si elle réussit, ce sera une réalisation importante pour le programme spatial de la Chine, compte tenu de la complexité technique de l'atterrissage lui-même et du maintien de la communication avec l'engin spatial.

"C'est la première fois que le programme spatial chinois fait quelque chose qu'aucun autre pays n'a fait auparavant ", a déclaré Brian Harvey, auteur de China In Space, une histoire du programme spatial chinois en 2013, " jusqu'à présent, la Chine a largement égalé les réalisations des États-Unis et de l'URSS - non pour faire plaisir - mais parce que ce sont les étapes nécessaires à la construction du programme spatial. C'est assez nouveau."

Pour la science, la mission pourrait enfin faire sortir de l'ombre les secrets de la face cachée de la lune. Voici ce que nous savons des défis de l'atterrissage à venir.

Un point d'atterrissage nommé en l'honneur d'un "Martien".

En 2016, un document de recherche d'un institut de recherche relevant de la National Space Administration de la Chine a examiné cinq sites d'atterrissage possibles, a écrit Philp Stooke, professeur agrégé de physique et d'astronomie à la Western University du Canada qui étudie la cartographie planétaire. Ces sites comprenaient les zones d'impact appelées Orientale, Australe, Moscovinse, Apollo et Ingenii. Celles-ci ont été exclues parce que leurs latitudes signifiaient qu'elles deviendraient trop chaudes ou trop froides pour le vaisseau spatial, a expliqué Stooke dans un courriel à Quartz.

En 2017, selon Stooke, une diapositive présentée par des scientifiques chinois au centre spatial allemand montrait que le site d'atterrissage serait probablement le cratère relativement lisse de Von Kármán, une région de 186 kilomètres de large (110 miles) du nom de Theodore Von Kármán, un expert en aérodynamique hongro-américain qui a aidé à fonder le Jet Propulsion Laboratory de la NASA et qui en fut le premier directeur. Von Kármán est l'un des cinq scientifiques connus sous le nom de "Martiens" pour leur importante contribution scientifique au XXe siècle.

La région de Von Kármán est elle-même située dans un cratère d'impact encore plus grand appelé le bassin du pôle Sud-Aitken (SPA), d'une largeur de 2 500 kilomètres - il est si vaste que l'impact a probablement creusé des parties du manteau lunaire. Selon Zou Yongliao (lien en chinois), directeur du département d'exploration lunaire et spatiale de l'Académie chinoise des sciences, le bassin aurait été formé à partir d'un impact il y a environ 4 milliards d'années. La datation du bassin (pdf) est un objectif scientifique lunaire important qui pourrait aider à déterminer si la Lune a été confrontée à un événement cataclysmique, et peut-être fournir quelques indices sur ce qui se passait dans le système solaire à cette époque.

© Fourni par Atlantic Media, Inc. Sites potentiels d'alunissage

En attendant la lumière

Chang'e-4 est entré sur son orbite d'atterrissage prévue pour dimanche (30 décembre) selon China Aerospace Science and Technology (CAST) (lien en chinois), le fabricant public du vaisseau spatial. Il a également effectué plusieurs "appels téléphoniques" réussis avec le satellite relais Queqiao, suggérant qu'il y a une bonne connexion de signal, selon le CAST (lien en chinois). Queqiao a été lancé en juin pour servir de pont entre l'engin spatial et la Terre, car la communication directe entre les deux n'est pas possible - le satellite relais a une orbite circulaire irrégulière qui garde la Terre et le côté opposé en vue en même temps.

Chang'e-4 attend le bon moment pour atterrir - il faut qu'il y ait du soleil dans la zone d'atterrissage puisqu'elle est alimentée par l'énergie solaire - et il a aussi besoin d'une communication précise avec le satellite relais lorsqu'il se déplace sur le côté opposé.

Lorsque Chang'e-4 a effectué sa première manœuvre de freinage près de la Lune le 9 décembre (lien en chinois) pour entrer sur l'orbite lunaire, c'était la nuit dans la zone d'atterrissage. Il a donc dû rester en orbite lunaire au-dessus du site d'atterrissage visé et attendre que la lumière du soleil revienne de l'autre côté, selon Sun Zezhou (lien en chinois), designer en chef de Chang'e-4 chez CAST.

Cette fenêtre arrive vers le 3 janvier, heure de Pékin, après 26 jours (lien en chinois) de voyage, selon CAST.

Chang'e-4 doit franchir plusieurs étapes avant de se poser, en commençant à environ 15 kilomètres (9 milles) au-dessus du sol, où il se trouve maintenant. Il ajustera sa vitesse lorsqu'il est à 8 km au-dessus de la face cachée de la lune, et ajustera sa position lorsqu'il sera à 6 km au-dessus, en vol stationnaire pendant un certain temps à une hauteur de 100 mètres, et en utilisant son instrument de prévention des dangers pour calibrer son point d'atterrissage final dans les 30 derniers mètres, selon une démonstration du CAST.

Les chances d'un atterrissage en toute sécurité ne sont que de 50-50, a déclaré l'auteur de China in Space Harvey à Quartz, avec des risques en plusieurs points, du contrôle de la vitesse aux communications avec le satellite relais, en passant par les problèmes liés aux sondages radar du rover et ses aptitudes à éviter les dangers. La Chine a pratiqué des essais d'atterrissage, de radar et d'évitement des dangers dans le désert occidental du Xinjiang, qui a été choisi comme le meilleur analogue disponible de la Lune, selon les recherches de Harvey.

"Les scientifiques et les ingénieurs ont étudié la zone prévue pour l'atterrissage de manière exhaustive afin de trouver une zone plate avec aussi peu de roches, de cratères ou de pentes que possible. La carte du point d'atterrissage prévu a ensuite été programmée dans l'ordinateur CE-4[Chang'e-4] de sorte qu'à son arrivée, les sondages radar seront comparés à la carte et le système de guidage l'amènera ensuite au bon endroit", a déclaré M. Harvey à Quartz. "Les Etatsuniens utilisent un système similaire pour leurs atterrissages sur Mars. Cela peut sembler simple en théorie, mais cela se fait à très grande distance sans la possibilité d'une intervention humaine."

L'agriculture sur la lune, à l'écoute de l'univers

Tout comme les géologues sur Terre, les scientifiques peuvent mieux comprendre notre satellite en étudiant son manteau, la couche située entre le noyau et la croûte terrestre, pour comprendre comment il a vu le jour et quels éléments chimiques l'ont formé. Jusqu'à présent, les humains ont rapporté quelque 382 kilogrammes d'objets, y compris des roches lunaires et des carottes de forage, au cours des six missions d'exploration de la Lune effectuées par les États-Unis entre 1969 et 1972 dans le cadre d'Apollo. Mais aucun d'entre eux ne venait de l'autre côté.

Le côté lointain avait moins de d'"attractibilité" - des parties de couleur sombre que les astronomes anciens considéraient comme des mers - et une plus grande couverture visible de cratères que le côté proche. Les scientifiques n'ont pas encore compris ce qui a conduit à ces différences, mais Chang'e-4 pourrait aider à changer cela.

La mission transporte des instruments mis au point par des scientifiques en Allemagne, aux Pays-Bas et en Suède pour étudier la lune et l'univers si l'engin spatial est capable d'atterrir avec succès.

Des scientifiques allemands de l'Université de Kiel ont participé à la mise au point des neutrons et de la dosimétrie de l'atterrisseur lunaire, qui se déplacent sur l'atterrisseur et mesureront, entre autres expériences, les niveaux de rayonnement lunaire. Des scientifiques suédois de l'Institut de physique spatiale et du Centre national des sciences spatiales ont conçu un petit analyseur avancé, qui voyage sur le rover et étudiera comment le vent solaire interagit avec la surface lunaire. Sur le satellite relais Queqiao, une antenne radio conçue par des chercheurs de l'Université Radboud des Pays-Bas captera des signaux qui pourront révéler les origines de l'univers.

Les scientifiques chinois ont également placé des semences de pommes de terre et d'arabidopsis - une petite plante à fleurs appartenant à la famille de la moutarde - ainsi que des cocons de vers à soie à bord du vaisseau spatial, pour tester la durabilité de la vie sur la Lune.

Si la Chine réussit, elle renforcera sa confiance dans la mission Chang'e-5, prévue pour fin 2019, a déclaré Harvey. La Chine utilisera Chang'e-5 pour prélever et rapporter des échantillons du côté proche de la Lune.

L'objectif ultime pour la Chine, selon les responsables, est d'envoyer des humains sur la aLune, un jalon déjà franchi il y a plus d'un demi-siècle par les États-Unis. La Chine pourrait y parvenir en 2030, a déclaré Harvey, ajoutant "alors qu'Apollo a fait des expéditions d'un à trois jours, " des drapeaux et des empreintes de pas "le premier débarquement chinois sera d'un mois et une base sera construite peu après ".

*Echo Huang est reporter pour Quartz à Hong Kong. Elle est diplômée de l'Université de Hong Kong avec une maîtrise en journalisme. Elle parle cantonais et mandarin.

Traduction SLT avec DeepL.com

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