2004 fut une année faste pour l’exploration spatiale européenne. Les missions vers Mars, la Lune et Saturne sont arrivées à destination. Cette fin d’année s’avère tout aussi riche en évènements :

Saluons d’abord le lancement réussi du satellite PARASOL par la fusée Ariane 5.

Ensuite croisons les doigts pour le parachutage le 25 décembre de la sonde européenne Huygens dans l’atmosphère de Titan.

On attend pour 2005 une moisson de résultats qui pourrait changer nos connaissances sur les planètes.

Au sommaire de notre dossier :

• Le climat de la Terre avec la mission PARASOL
• La Lune et les nouvelles technologies avec SMART 1
• La planète Rouge avec Mars Express et les robots Spirit et Opportunity
• Saturne et Titan avec la mission Cassini Huygens

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 Afin de mieux comprendre le climat terrestre, le CNES a lancé, en 1999, le projet parasol. Pendant longtemps, seuls les gaz à effet de serre ont été pris en compte pour étudier le phénomène du réchauffement climatique. Aujourd’hui, nous savons que les aérosols naturels et ceux créés par l’activité humaine jouent un rôle dans l’évolution du climat.

PARASOL doit étudier les propriétés radiatives des nuages et des aérosols. Le résultat des examens doit permettre d’en savoir plus sur l’effet de serre et sur l’effet « parasol » qui refroidit la Terre.

Le satellite PARASOL ne sera pas seul, il fait partie d’une formation de 6 satellites franco-américain : l’A-train. Ce dispositif permettra d’observer simultanément les mêmes phénomènes atmosphériques à quelques minutes d’intervalle et selon différents critères physiques. Les 6 satellites, en file indienne comme les wagons d’un train, se suivront à seulement quelques minutes voire quelques secondes d’intervalle, 15 min à peine séparant le premier du dernier.

• Voir une vidéo sur la mission PARASOL

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Les informations fournies par le microsatellite Parasol permettront de préciser la quantité et la distribution en taille des aérosols au-dessus de l’océan, ainsi que leur indice de turbidité au-dessus des terres émergées et d’évaluer le forçage radiatif dans le domaine solaire. D’autre part, elles contribueront à la détection des nuages, à la détermination de leur phase thermodynamique, de leur altitude et à l’estimation du flux réfléchi dans le domaine solaire. Le contenu intégré en vapeur d’eau sera également estimé.

Après 2 premières années d’études concluantes, le projet Parasol est entré en avril 2002 en phase de réalisation. Ariane 5G+ a réussi sa mission. Le vol 165 d’Arianrespace (troisième vol Ariane 5 cette année) a mis en orbite 7 charges utiles embarquées dont le microsatellite Parasol du CNES, Hélios IIA et Essaim, des satellites du Ministère de la Défense français. " C’est un succès pour l’Europe, un succès pour la France, et un succès pour le CNES qui fait à nouveau la preuve de son savoir-faire et de son professionnalisme " a indiqué Yannick d’Escatha, Président du CNES.
Le microsatellite Parasol sera, d’ici fin 2004, placé en orbite pour une durée de vie d’1 à 2 ans.

• Le site de la mission PARASOL
• A voir : Le Jour d’après - Edition Double Collector (The Day After Tomorrow)
  Roland Emmerich Dennis Quaid, Jake Gyllenhaal, Ian Holm

Sous l’effet du réchauffement de la planète, la banquise fond, perturbant gravement l’équilibre des fonds marins. Des ouragans d’une puissance phénoménale se mettent à déferler sur l’hémisphère nord, sur le point d’entrer en glaciation. Alors qu’à Washington, le paléoclimatologue Jack Hall (Dennis Quaid, excellent !), tente de convaincre le Président d’évacuer le pays, son fils Sam (Jack Gyllenhaal, craquant !) est coincé à New York, dans l’oeil du cyclone.

40 ans après l’exploration lunaire par les Américains et les Soviétiques, nos connaissances scientifiques concernant la Lune restent étonnamment incomplètes. Pour tenter de percer les mystères qui demeurent sur notre satellite, l’Europe a conçu SMART-1, sa première sonde lunaire.

Une petite boite d’à peine 1 m de côté, dotée de panneaux solaires, pour moins de 370 kg, SMART-1 est un tout petit satellite. La sonde utilise les dernières avancées technologiques en matière de miniaturisation. Au total, le matériel scientifique ne pèse ainsi que 19 kg.

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La mission SMART-1 a pour objet de tester un certain nombre de techniques et d’instruments nouveaux indispensables aux futures missions interplanétaires. Elle doit également permettre de répondre à certaines questions scientifiques, aussi fondamentales que la formation de la Lune et sa composition minéralogique précise, savoir si elle abrite de l’eau et en quelles quantités. Ces données permettront aux chercheurs de mieux comprendre le système Terre-Lune et les planètes de type terrestre.

L’objectif technologique principal de SMART-1 est de valider un nouveau mode de propulsion pouvant être, plus tard, utilisée dans le cadre de missions interplanétaires : la propulsion électrique solaire (SEP).

Alimenté par la puissance produite par les panneaux solaires, le propulseur à plasma devrait ainsi permettre à SMART-1 de vaincre l’attraction terrestre pour ensuite se satelliser autour de la Lune.

Par ailleurs, SMART-1 embarque tout un panel d’instruments miniaturisés ; elle doit notamment permettre de valider de nouvelles techniques de communications et de navigation.

En septembre 2004, SMART-1 a fêté son premier anniversaire dans l’espace. Après un an de navigation, une partie importante de la première partie de la mission est déjà un succès. Le moteur ionique se comporte très bien. Les systèmes de communication sur des ondes de haute fréquence semblent également fonctionner comme prévu.

A lire:

Objectif Lune En Syldavie, Tournesol met au point sa fusée lunaire à moteur atomique et s’apprête à partir pour la Lune. Mais de mystérieux incidents mettent à mal ce projet : la fusée d’essai est détournée, une tentative de vol des plans se produit... Qui se cache derrière cela ? Et la fusée pourra-t-elle décoller ?

On a marché sur la Lune: suite "d’Objectif Lune", nous retrouvons dans cet album nos héros à bord de la première fusée lunaire. Mais le vol est loin d’être de tout repos : outre la présence involontaire des Dupond (ce qui limite sérieusement les réserves d’oxygène), des saboteurs sont également à bord. La fusée sera-t-elle de retour sur Terre à temps ?

Mars Express

La mission Mars express est une grande mission spatiale réalisée en seulement six ans. Il s’agit du premier projet de l’ESA (Agence Spatiale Européenne) à destination de la planète mars. Mars express est une sonde spatiale lancée le 2 juin 2003 avec pour finalité de chercher des traces d’eau et de vie passées ou présentes sur la planète rouge, d’étudier la topographie et l’atmosphère de Mars.

La sonde Mars express composée d’un orbiteur (le satellite) et d’un atterrisseur, Beagle 2, s’est placée en orbite autour de Mars en larguant le module Beagle 2.

Si le module Beagle 2 ne donne plus signe d’existence depuis son atterrissage sur Mars, la sonde continue de nous abreuver de photographies de Mars plus sublimes les unes que les autres.

Le 18 janvier 2004, mars express nous envoie des photos de la calotte polaire :

la première correspond à la lumière visible
la deuxième révèle l’étendue de la glace de dioxyde de carbone
la dernière confirme qu’il existe bien de la glace d’eau dans cette calotte polaire.
(les couleurs bleues correspondent aux zones où la matière étudiée est le mieux représentée)

La dernière image en date, retrace les contours du cratère de Huygens. L’image a été prise avec la caméra stéréo haute résolution (HRSC) embarquée à bord de la sonde en orbite autour de la planète rouge. Huygens est un cratère d’impact, d’environ 450 km de largeur. Quelques analyses scientifiques du cratère évaluent son age à 400 millions d’années. Il est évident que comme le cratère s’est formé à l’âge jeune de Mars, des traces d’écoulement d’eau subsisteraient toujours.

Cependant, le 23 janvier 2004, la sonde confirme l’existence d’eau sous forme de glace au pôle sud grâce à ces instruments de mesures et d’exploration.

Spirit & opportunity

Spirit copyrights NASA.

La mission Mars Exploration Rover de la NASA a pour but une exploration géologique de la planète Mars à la recherche de trace d’eau ancienne et prolongée qui aurait permis l’apparition de traces de vie. L’objectif de la mission est donc de détecter des indices d’une présence passée d’eau prolongée (non temporaire), dans des conditions qui auraient permis de favoriser l’apparition de la vie.
Deux sondes robotisées : Spirit et Opportunity ont été lancées. Deux rovers jumeaux ayant pour but d’étudier la géologie, les roches et le sol.

Ces deux « robots » jumeaux ont une hauteur de 1, 5m, une largeur de 2, 3m, une longueur de 1, 6 m et un poids de 185kg. Ils sont équipés de 3 antennes pour pouvoir communiquer avec la terre et de 9 caméras destinées d’une part à la navigation et d’autre part aux études scientifiques.

Les sondes ont effectués un voyage d’environ six mois et parcourus la distance relativement courte de cinquante-six millions de kilomètres, dû au rapprochement exceptionnel de Mars et de la Terre à la fin de l’année 2003. La phase de l’atterrissage sur Mars a duré 6 minutes, après 6 mois passés dans le vide de l’espace.

A l’origine, Spirit et Opportunity ont été conçus pour avoir une espérance de vie de 90 jours à la surface de Mars. De plus, ils ont été fabriqués dans le but de parcourir une distance de 600m. Dans les faits Spirit et Opportunity ont largement dépassés les espérances de leurs concepteurs. Spirit est opérationnel depuis plus de 255 Jours /SOL et 235 jours/SOL pour Opportunity. Ces deux Rovers sont à l’heure actuelle encore opérationnels malgré l’arrivée de « l’hiver martien ».

Adirondak Copyrights NASA

Le rocher « Adirondack », image prise par la caméra panoramique le dimanche 18 janvier 2004. C’est cette roche qui a été choisie comme sujet d’étude car sa surface est peu ensablée et semble fraîche.

Le 2 mars 2004, les instruments du robot Opportunity ont fourni d’excellents indices prouvant que le banc de roches près duquel l’atterrisseur s’est posé ait pu être submergé ou qu’il soit composé de minéraux s’étant formés dans l’eau. Les roches analysées sont riches en sulfures. Un sulfate de fer hydraté, la jarosite a été détecté. La morphologie des roches semble elle aussi signer l’action de l’eau. Cependant il ne s’agit pas encore de preuves absolues.

Le 15 décembre 2004: le Robot Spirit a découvert de la goéthite. Ce minéral est une preuve significative de la présence passée d’eau sur Mars puisqu’il ne se forme qu’en présence d’eau. La goethite est un hydroxyde de fer. Elle résulte de l’altération d’autres minéraux comme la pyrite ou la magnétite.

Les premiers écrits citant Saturne sont attribués aux Assyriens vers 700 av. J.C. Ils décrivent la planète comme un scintillement dans le ciel et la nomment «étoile de Ninib». En 1610, Galilée observe dans sa lunette astronomique une forme bizarre : la planète semble s’étirer sur les côtés.

Cassini Huygens copyrights ESA

Le Hollandais Christian Huygens trouve en 1659 la réponse à cette énigme : il s’agit d’anneaux gravitant autour de la planète. Il découvre également l’existence du satellite naturel Titan. Quelques années plus tard, Jean-Dominique Cassini observe 4 autres lunes plus petites : Japet, Rhéa, Téthys et Dioné.

Bien des questions restent aujourd’hui en suspens. Comment se forment les anneaux autour de Saturne ? L’atmosphère de Titan est-elle comparable à celle de la Terre ?

En effet, l’atmosphère de Titan, épaisse et riche en composés organiques, ressemble beaucoup à ce que pourrait être celle d’une très jeune Terre. L’étude de cette atmosphère nous renseignera donc peut-être sur les origines de la vie sur Terre. De plus, Huygens doit rapporter des données sur la météorologie de Titan, qui permettraient de l’étudier comparativement à celle de la Terre.

• A voir: Titan, une Terre primitive ? 1 min 46 s CNES

La mission Cassini - Huygens est un programme américano européen d’étude de la planète Saturne et de son principal satellite Titan. Elle comporte un orbiteur construit par la NASA nommé Cassini et une sonde européenne appelée Huygens.

L’orbiteur Cassini restera en orbite autour de Saturne et aura pour mission de collecter des données sur la planète et ses anneaux. L’atterrisseur Huygens se détachera de Cassini lorsque celui-ci aura rejoint l’orbite de Saturne, et il sera parachuté dans l’atmosphère de son plus gros satellite, Titan. Huygens a pour mission de récolter des données sur la composition chimique de l’atmosphère de Titan, mais aussi sur les formations nuageuses et le climat du satellite. Il est également prévu que Huygens se pose sur la surface de Titan et qu’il rapporte des données sur sa structure et sa composition.

Les sondes Cassini et Huygens, lancées le 15 octobre 1997, ont mis presque sept ans pour atteindre leurs objectifs respectifs : Saturne, la splendide planète à anneaux, et Titan, la plus grosse lune du Système solaire. Depuis juillet 2004 et sur quatre années, l’orbiter Cassini a exploré un véritable mini-système solaire. Elle a survolé plusieurs des dix-huit satellites naturels qui gravitent autours de Saturne. Le 25 décembre 2004, l’orbiteur Cassini larguera la sonde européenne Huygens. La rentrée dans l’atmosphère de Titan est prévue pour le 14 janvier 2005.
Elle effectuera sa descente en parachute et étudiera en même temps l’atmosphère opaque de Titan.

Module Huygens copyrights ESA

Après sa libération, la sonde Huygens s’éloignera de Cassini à une vitesse d’environ 35 cm par seconde en tournant sur elle-même environ sept fois par minute afin de maintenir sa trajectoire balistique. Les deux véhicules spatiaux ne communiqueront plus entre eux jusqu’au déploiement du parachute principal de Huygens dans l’atmosphère de Titan. L’orbiteur se préparera à recevoir les données transmises par Huygens qu’il enregistrera en vue de les envoyer plus tard vers la Terre.

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« Au-delà de la Terre » présente les quatre sondes d’exploration Mars Express, Cassini/Huygens, Rosetta et Venus Express. L’exposition, à la fois didactique et ludique, s’organise autour de l’exploration des différentes planètes en restituant leur environnement à la fois scientifique, historique et technique. Le visiteur pourra, au delà des images fournies par les sondes déjà en orbite, découvrir des maquettes des sondes spatiales mises en perspective aux côtés d’objets anciens issus de la riche collection de l’Observatoire de Paris permettant de retracer l’évolution des techniques d’observation en astronomie.

http://www.audeladelaterre.net/
Du 03/11/ 2004 au 30/01/ 2005

Observatoire de Paris 61, avenue de l’Observatoire 75 014 Paris 01 40 51 23 01