La première mission de retour d’échantillons lunaires depuis les années 1970 est en cours.
La mission robotique chinoise Chang’e 5 a été lancée aujourd’hui (23 novembre) depuis le centre de lancement spatial de Wenchang dans la province de Hainan, s’élevant dans le ciel au sommet d’une fusée Long 5 mars vers 15h30 HNE (21h30 GMT; 4h30 le novembre 24 heure locale à Hainan).
Si tout se passe comme prévu, l’audacieux et complexe Chang’e 5 ramènera des échantillons de lune immaculés sur Terre à la mi-décembre – ce qui n’a pas été fait depuis la mission Luna 24 de l’Union soviétique en 1976.
Une fusée chinoise Long March 5 lance la mission de retour d’échantillons de lune Chang’e 5 en orbite depuis le site de lancement de l’engin spatial Wenchang sur l’île de Hainan, dans le sud de la Chine, le 24 novembre 2020, heure de Pékin (23 novembre HNE). (Crédit d’image: Administration spatiale nationale chinoise)
La courte mission de Chang’e 5 sera pleine d’action. Les 18 100 livres. Un vaisseau spatial (8200 kilogrammes) arrivera probablement en orbite lunaire vers le 28 novembre, puis enverra deux de ses quatre modules – un atterrisseur et un véhicule d’ascension – sur la surface lunaire un jour ou deux plus tard . (Les responsables chinois ont été généralement vagues sur les détails de Chang’e 5, de sorte que les informations sur la chronologie ont été rassemblées à partir de diverses sources par des observateurs de l’espace chinois comme Andrew Jones de Space News , qui fournit également des articles pour Space.com.)
La mission atterrira dans la région de Mons Rumker de l’immense plaine volcanique Oceanus Procellarum (« Ocean of Storms »), dont des parties ont été explorées par un certain nombre d’autres missions de surface, dont Apollo 12 de la NASA en 1969.
L’atterrisseur fixe étudiera ses environs avec des caméras, un radar pénétrant dans le sol et un spectromètre. Mais son travail principal est d’accrocher environ 4,4 livres. (2 kg) de matériau lunaire, dont certains seront creusés jusqu’à 6,5 pieds (2 mètres) sous terre. Ce travail sera effectué sur deux semaines, ou un jour lunaire – une date limite ferme, étant donné que l’atterrisseur Chang’e 5 est alimenté par l’énergie solaire et ne pourra plus fonctionner une fois la nuit tombée à son emplacement.
Mons Rumker abrite des roches qui se sont formées il y a à peine 1,2 milliard d’années, ce qui signifie que Chang’e 5 « aidera les scientifiques à comprendre ce qui se passait à la fin de l’histoire de la lune, ainsi que comment la Terre et le système solaire ont évolué », comme l’a noté la Planetary Society à but non lucratif. sa description de la mission . (Les 842 livres, ou 382 kg, de roches lunaires rapportées par les astronautes d’Apollo entre 1969 et 1972 sont considérablement plus anciennes, offrant une fenêtre sur un passé lunaire plus profond.)
L’atterrisseur Chang’e 5 transférera ses échantillons vers le véhicule d’ascension, qui les lancera sur l’orbite lunaire pour une rencontre avec les deux autres éléments de la mission, un module de service et une capsule de retour terrestre. Le matériel lunaire sera chargé dans la capsule de retour, que le module de service ramènera vers la Terre, la libérant peu de temps avant un atterrissage prévu le 16 décembre ou le 17 décembre.
« Alors que les véhicules à classification humaine comme la capsule Apollo de la NASA reposaient uniquement sur un solide blindage thermique, Chang’e 5 effectuera un ‘saut de rentrée’, rebondissant une fois dans l’atmosphère pour ralentir avant de plonger pour un atterrissage en Mongolie intérieure, » la Planetary Society a écrit. « Le site d’atterrissage est le même que celui utilisé pour le vaisseau spatial Shenzhou avec équipage de retour [en Chine]. »
Cette illustration montre les composantes de l’ambitieuse mission de retour d’échantillons lunaires Chang’e 5 en Chine. (Crédit d’image: All About Space // Future)
Cette photo de la lune prise par les astronautes d’Apollo 15 de la NASA en 1971, la mission chinoise Chang’e-5 débarquera dans la région fin 2020. (Crédit d’image: NASA)
Chang’e 5, le tout premier effort de retour d’échantillons en Chine, est la sixième et la plus ambitieuse mission du programme d’exploration lunaire robotique de Chang’e , qui porte le nom d’une déesse de la lune dans la mythologie chinoise. La Chine a lancé les orbiteurs Chang’e 1 et Chang’e 2 en 2007 et 2010, respectivement, et le duo d’atterrisseur-rover Chang’e 3 s’est posé sur le côté proche de la lune en décembre 2013.
La mission Chang’e 5T1 a lancé un prototype de capsule de retour lors d’un voyage de huit jours autour de la lune en octobre 2014, pour aider à se préparer à Chang’e 5. Et en janvier 2019, Chang’e 4 est devenu la première mission à avoir atterrissage en douceur sur le côté mystérieux de la lune. L’atterrisseur et le rover de Chang’e 4 sont toujours aussi puissants que l’atterrisseur de Chang’e 3. (Le rover Chang’e 3 est mort après 31 mois de travail sur la surface lunaire.)
Illustration d’un artiste du vaisseau spatial chinois Chang’e 5.
Chang’e 5 fait partie d’une récente vague de missions de retour d’échantillons. Le 6 décembre, par exemple, des morceaux de l’astéroïde Ryugu collectés par la mission japonaise Hayabusa2 devraient atterrir en Australie. Et la sonde OSIRIS-REx de la NASA a attrapé un gros échantillon de l’astéroïde Bennu le mois dernier; ce matériel descendra sur Terre en septembre 2023, si tout se passe comme prévu.
Si nous découvrions des preuves de la vie extraterrestre, le réaliserions-nous même? La vie sur d’autres planètes pourrait être si différente de ce à quoi nous sommes habitués que nous pourrions ne pas reconnaître les signatures biologiques qu’elle produit.
Ces dernières années ont vu des changements dans nos théories sur ce qui compte comme une biosignature et sur les planètes qui pourraient être habitables , et d’autres revirements sont inévitables. Mais le mieux que nous puissions faire est d’interpréter les données que nous avons avec notre meilleure théorie actuelle, pas avec une idée future que nous n’avons pas encore eue.
C’est un gros problème pour ceux qui sont impliqués dans la recherche de la vie extraterrestre. Comme Scott Gaudi du Conseil consultatif de la Nasa a dit : « Une chose que je suis tout à fait sûr, avoir maintenant passé plus de 20 ans dans ce domaine des exoplanètes … attendre à l’inattendu. »
Mais est-il vraiment possible « d’attendre l’inattendu »? De nombreuses percées se produisent par accident, de la découverte de la pénicilline à la découverte du rayonnement de fond micro-ondes cosmique laissé par le Big Bang. Celles-ci reflètent souvent une certaine chance au nom des chercheurs impliqués. En ce qui concerne la vie extraterrestre, suffit-il aux scientifiques de supposer « nous le saurons quand nous le verrons »?
De nombreux résultats semblent nous dire qu’attendre l’inattendu est extrêmement difficile. « Nous manquons souvent ce que nous ne nous attendons pas à voir », selon le psychologue cognitif Daniel Simons, célèbre pour son travail sur la cécité inattentionnelle . Ses expériences ont montré comment les gens peuvent rater un gorille se cognant la poitrine devant leurs yeux. Des expériences similaires montrent également à quel point nous sommes aveugles aux cartes à jouer non standard telles que les quatre cœurs noirs. Dans le premier cas, le gorille nous manque si notre attention est suffisamment occupée. Dans ce dernier, nous manquons l’anomalie car nous avons de fortes attentes antérieures.
Il existe également de nombreux exemples pertinents dans l’histoire des sciences. Les philosophes décrivent ce type de phénomène comme « la théorie-échelle d’observation « . Ce que nous remarquons dépend, assez fortement parfois, de nos théories, concepts, croyances de base et attentes antérieures. Plus communément encore, ce que nous considérons comme significatif peut être biaisé de cette manière.
Par exemple, lorsque les scientifiques ont découvert pour la première fois des preuves de faibles quantités d’ozone dans l’atmosphère au-dessus de l’Antarctique, ils l’ont initialement rejetée comme de mauvaises données . Sans aucune raison théorique préalable de s’attendre à un trou, les scientifiques l’ont exclu à l’avance. Heureusement, ils étaient prêts à revérifier et la découverte a été faite.
plus de 200000 étoiles sur une photo de mission TESS
Une chose similaire pourrait-elle se produire dans la recherche de la vie extraterrestre? Les scientifiques qui étudient les planètes dans d’autres systèmes solaires (exoplanètes) sont submergés par l’ abondance de cibles d’observation possibles en compétition pour leur attention. Au cours des 10 dernières années, les scientifiques ont identifié plus de 3 650 planètes – plus d’une par jour. Et avec des missions telles que le chasseur d’exoplanètes TESS de la NASA, cette tendance se poursuivra.
Chaque nouvelle exoplanète est riche en complexité physique et chimique. Il est bien trop facile d’imaginer un cas où les scientifiques ne revérifient pas une cible signalée comme « manquant de signification », mais dont la grande signification serait reconnue par une analyse plus approfondie ou avec une approche théorique non standard.
Cependant, nous ne devons pas exagérer l’étendue théorique de l’observation. Dans l’illusion de Müller-Lyer, une ligne se terminant par des pointes de flèche pointant vers l’extérieur apparaît plus courte qu’une ligne également longue avec des pointes de flèche pointant vers l’intérieur. Pourtant, même lorsque nous savons avec certitude que les deux lignes sont de la même longueur, notre perception n’est pas affectée et l’illusion demeure . De même, un scientifique aux yeux perçants pourrait remarquer dans ses données quelque chose que sa théorie lui dit qu’elle ne devrait pas voir. Et si un seul scientifique voit quelque chose d’important, bientôt tous les scientifiques du domaine le sauront.
L’histoire montre également que les scientifiques sont capables de remarquer des phénomènes surprenants, même des scientifiques biaisés qui ont une théorie qui ne correspond pas aux phénomènes. Le physicien du 19e siècle, David Brewster, croyait à tort que la lumière était composée de particules se déplaçant en ligne droite. Mais cela n’a pas affecté ses observations de nombreux phénomènes liés à la lumière, tels que ce qu’on appelle la biréfringence dans les corps sous stress. Parfois, l’observation n’est certainement pas chargée de théorie, du moins pas d’une manière qui affecte sérieusement la découverte scientifique.
Nous devons être ouverts d’esprit
Certes, les scientifiques ne peuvent pas simplement observer. L’observation scientifique doit être dirigée d’une manière ou d’une autre. Mais en même temps, si nous devons « nous attendre à l’inattendu », nous ne pouvons pas permettre à la théorie d’influencer fortement ce que nous observons et ce qui compte comme significatif. Nous devons rester ouverts d’esprit, encourager l’exploration des phénomènes dans le style de Brewster et des savants similaires du passé.
L’étude de l’univers largement libéré de la théorie n’est pas seulement une entreprise scientifique légitime – elle est cruciale. La tendance à qualifier la science exploratoire de manière désobligeante de « expéditions de pêche » est susceptible de nuire au progrès scientifique. Les zones sous-explorées doivent être explorées et nous ne pouvons pas savoir à l’avance ce que nous trouverons.
Dans la recherche de la vie extraterrestre, les scientifiques doivent être très ouverts d’esprit. Et cela signifie une certaine quantité d’encouragement pour les idées et techniques non traditionnelles. Les exemples de la science passée ( y compris les plus récents ) montrent que les idées non traditionnelles peuvent parfois être fortement retenues. Les agences spatiales telles que la NASA doivent tirer des leçons de ces cas si elles croient vraiment que, dans la recherche d’une vie extraterrestre, nous devons «nous attendre à l’inattendu».
Plus que l’appellation de la déesse de l’hygiène (hygie, en français), c’est aussi le nom de l’astéroïde qui pourrait être classée comme la plus petite planète naine du Système solaire, annoncent les experts de l’Observatoire européen austral (ESO) ce lundi 28 octobre. À l’aide de l’instrument SPHERE, équipant le Very Large Telescope (VLT), les astronomes ont pu observer plus précisément cet astre. Ils ont étudié sa surface, sa forme et sa taille, pour finalement arriver à cette découverte. Leurs résultats sont publiés dans Nature Astronomy.
Quatre conditions
Il existe plusieurs conditions pour qu’un objet céleste soit défini comme une planète naine. Tout d’abord, il doit tourner autour du Soleil. Il ne doit pas être une lune, ce qui exclut les satellites naturels tournant autour d’autres planètes. Il ne doit pas avoir fait place nette dans son orbite, c’est-à-dire qu’il est entouré d’objets plus petits, solides ou gazeux. Et enfin, il doit posséder une masse suffisante pour que sa force de gravitation le maintienne en équilibre et dans une formesphérique.
Hygiea rassemblait jusque là les trois premières caractéristiques. Mais “grâce à la capacité unique de l’instrument SPHERE sur le VLT, l’un des systèmes d’imagerie les plus puissants au monde, nous avons pu résoudre la forme d’Hygiea : elle s’avère presque sphérique”, assure dans un communiqué Pierre Vernazza, chercheur au Laboratoire d’astrophysique de Marseille.
Un phénomène unique
Hygiea se trouve dans la principale ceinture d’astéroïdes, avec Cérès — qui était alors désignée comme la plus petite planète naine du système solaire —et les corps célestes Vesta et Pallas. À l’aide des nouvelles données, les chercheurs ont défini le diamètre de ce nouvelle objet à un peu plus de 430 km. Pluton, la plus célèbre des planètes naines, a un diamètre proche de 2.400 km. Cérès mesure elle près de 950 km.
Contrairement à ce que pensaient les scientifiques, l’événement qui a mené à sa formation n’a pas laissé de marque profonde sur la planète — comme il existe des grands cratères sur d’autres. À l’aide de simulations numériques, ils en ont déduit que sa forme sphérique est le résultat d’une collision avec un grand projectile. Un impact violent, vieux de 2 milliards d’années. Le corps parent brisé, les morceaux restants se seraient rassemblés pour former Hygiea et ses milliers d’astéroïdes compagnons.
“Une telle collision entre deux grands corps de la ceinture d’astéroïdes est unique depuis 3 à 4 milliards d’années”, s’enthousiasme Pavel Ševeček, de l’Institut de recherche en astronomie de l’Université Charles de Prague (République tchèque), qui a également participé à l’étude.
Le climat de la planète Vénus aurait été stable et tempéré pendant pratiquement trois milliards d’années, ce qui aurait permis à la vie de s’y développer, affirment des planétologues américains.
Un événement planétaire mystérieux a ensuite redessiné 80 % de sa surface, montrent des modèles climatiques créés par l’astrophysicien Michael Way et ses collègues de l’Institut d’études spatiales Goddard affilié à la NASA.
La planète voisine de la Terre aurait-elle pu abriter la vie? Fort probablement, si on se fie aux simulations de l’équipe américaine qui laissent à penser que des températures entre 20 et 50 degrés Celsius auraient prévalu sur la deuxième planète du système solaire pendant environ trois milliards d’années.
De nos jours, elle est considérée comme la planète la plus chaude du système, avec une température moyenne à sa surface avoisinant les 460 °C.
Les sondes américaines Pionner-Vénus 1 et 2 ont détecté dans les années 1970 les premiers indices selon lesquels la planète aurait peut-être déjà eu un océan peu profond.
Selon les chercheurs, un climat tempéré y serait encore observé de nos jours si l’événement cataclysmique, survenu il y a environ 700 ou 750 millions d’années, n’avait pas provoqué un rejet massif de dioxyde de carbone dans l’atmosphère. Ce gaz était jusque-là emprisonné dans les roches de la planète.
Une planète volcanique
L’explication pourrait bien être liée à l’intense activité volcanique de la planète. Il est fort possible que de grandes quantités de magma s’y soient accumulées, libérant dans l’atmosphère une énorme quantité de dioxyde de carbone qui n’aurait pas été réabsorbée dans sa surface au fil du temps pour une raison toujours inconnue.
Topographie de Vénus:on y distingue des continents.
Cet apport massif de CO2 dans l’atmosphère aurait déclenché un intense effet de serre, qui a entraîné les températures vers le haut.
Si la vie a pu y exister par le passé, elle aurait disparu à la suite de l’événement. De nos jours, Vénus reste un monde improbable pour la présence de la vie, non seulement à cause de la température élevée, mais aussi en raison de la pression à sa surface.
Des volcans seraient toujours actifs sur la planète.
Notre fiche descriptive de la planète : Vénus, la jumelle si différente
Les principale missions vers Vénus
En 1961, Vénéra-1 devient le premier vaisseau spatial à visiter Vénus. Malheureusement, le contact avec cette sonde soviétique est perdu lorsqu’elle se trouve à 100 000 km de Vénus.
En 1964, la sonde soviétique Zond 1 passe à 100 000 km de Vénus, mais ne transmet aucune donnée.
En 1965, Vénéra-3 réussit la première entrée dans l’atmosphère de la planète, mais, encore une fois, aucune information n’est transmise.
En 1967, Vénéra-4 pénètre dans l’atmosphère de Vénus et envoie des informations jusqu’à environ 25 km de sa surface.
La même année, la sonde américaine Mariner 5 effectue un vol rapproché jusqu’à 4000 km de la surface.
En 1970, la sonde Vénéra-7 réussit un premier atterrissage.
Deux ans plus tard, Vénéra-8 envoie des informations sur la surface de la planète et sa composition atmosphérique.
En 1975, la sonde Vénéra-9 retransmet les premières images de sa surface.
Plusieurs sondes seront par la suite envoyées, dont les américaines Pionner-Vénus 1 et 2, et transmettront des informations sur son atmosphère.
En 1982, la sonde Vénéra 13 envoie les premières photos en couleur de la surface et les premières analyses de son site d’atterrissage.
Entre 1989 et 1994, la sonde américaine Magellan permet de cartographier 98 % de la surface de Vénus. Cette sonde observe le sol de Vénus par radar. En effet, les nuages empêchent de voir le sol. Les images sont reconstituées à partir des données radar.
En 2005, la sonde Venus Express est lancée par l’Agence spatiale européenne. Cette mission, qui s’est achevée en 2014, a permis de récolter de nombreuses informations sur la planète.
En 2010, la sonde spatiale japonaise Akatsuki se place en orbite autour de Vénus, mais cette orbite est toutefois beaucoup plus élevée que celle visée, ce qui ne lui permet pas de remplir tous ses objectifs.
Cet automne, la Terre a environ 1 chance sur 7 000 d’obtenir un visiteur extraterrestre non invité: l’astéroïde 2006 QV89.
Le 9 septembre 2019, notre planète devrait siffler le rock spatial, selon la liste d’objets de l’espace susceptibles de se heurter à la Terre, établie par l’Agence spatiale européenne (ESA) . Cette liste a été mise à jour en ligne le 6 juin. Sur 10 objets, 2006, QV89 s’est classé quatrième.
Comparé à l’astéroïde de 10 km de long qui a tué les dinosaures non-aviens il y a environ 66 millions d’années, le QV89 2006 est plutôt sombre, mesurant seulement 40 mètres de diamètre, soit environ la longueur de deux pistes de bowling de bout en bout.
L’ESA surveille le trajet de l’astéroïde, mais il est peu probable que la roche spatiale pénètre dans la Terre. Selon la modélisation de l’ESA, le QV89 2006 se rapprochera probablement d’environ 6,7 millions de km de la planète. Pour mettre cela en perspective, la Lune se trouve à 384 400 km (238 900 milles).
Cela dit, il y a une chance sur 7,299 que le QV89 2006 atteigne la planète, a annoncé l’ESA.
Comme son nom l’indique, l’astéroïde 2006 QV89 a été découvert le 29 août 2006; il a été repéré par le Catalina Sky Survey, une organisation basée dans un observatoire près de Tucson, en Arizona. L’astéroïde est en fait un visiteur assez fréquent de notre planète. Après son survol de 2019, l’objet devrait fondre vers la Terre en 2032, 2045 et 2062, l’ ESA a rapporté .
La NASA, qui suit également des objets proches de la Terre, a collaboré avec l’ESA le mois dernier pour publier des tweets en direct sur la manière dont le gouvernement et les scientifiques devraient gérer une véritable attaque d’astéroïdes. Cependant, les fans du film « Armageddon » devraient oublier de faire sauter de gros astéroïdes avec des bombes. Une étude publiée en mars dans la revue Icarus a révélé que plus l’astéroïde est gros, plus il sera difficile de l’exploser .
Des scientifiques russes et du monde entier considèrent la technologie des fusées à plasma comme un ingrédient possible essentiel pour des missions rapides sur Mars et au-delà.
Des physiciens de l’Institut Budker de physique nucléaire de la section sibérienne de l’Académie des sciences de Novosibirsk préparent une nouvelle série d’expériences visant à exploiter avec succès la puissance du plasma thermonucléaire destiné à être utilisé dans un moteur de fusée, a déclaré aux journalistes le directeur adjoint de l’institut, Alexander Ivanov .
Les expériences, qui débuteront plus tard ce mois-ci, feront suite à des tests déjà réussis qui ont confirmé la faisabilité du confinement du plasma dans une configuration expérimentale utilisant des paramètres appropriés pour un moteur de fusée, a déclaré Ivanov.
À la fin de 2018, l’institut a commencé à exploiter une installation unique, connue sous le nom de SMOLA, l’acronyme russe de « Spiral Magnetic Open Trap », ce dispositif servant de premier pas vers la création d’un réacteur à fusion. Le « piège à plasma » a permis aux scientifiques de travailler sur le confinement du plasma dans un système magnétique linéaire, ce qui, espérons-le, pourrait éventuellement contribuer à la création d’un prototype de moteur à plasma adapté aux voyages dans l’espace.
« Les premières expériences ont montré que l’effet existait. Le moteur spatial fonctionne, ainsi que le moyen de réduire les pertes de plasma. Un équipement standard est actuellement installé. Nous nous préparons à commencer des expériences en janvier 2019 qui devraient démontrer pleinement ses capacités, « Ivanov a dit.
Selon le physicien, la configuration actuelle sert de démonstrateur technologique. Les scientifiques atteignent une température de 100 000 degrés pour former le plasma et atteignent une densité suffisante pour leur fournir des données appropriées pour la poursuite des travaux de création d’une fusée à plasma. moteur.
En octobre, Energomash, une société russe d’ingénierie énergétique engagée dans la production de moteurs de fusées, a annoncé son intention de construire un moteur de fusée à plasma à haute puissance et sans électrodes. L’institut Kurchatov de Russie et le bureau de conception de produits chimiques automatiques ont tout d’abord annoncé qu’ils travaillaient sur un moteur à base de plasma pour les voyages dans l’espace en 2016 .
D’autres pays, y compris les États-Unis, sont engagés dans des développements similaires. En 2015, la NASA a attribué à la société privée de technologie de fusée à plasma Ad Astra un contrat portant sur la création de la « VASIMR ( » Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket « ). Les moteurs proposés fonctionneraient en chauffant le gaz sous pression à des températures extrêmement élevées en utilisant des ondes radio. plasma sous contrôle utilisant des champs magnétiques.
Les moteurs de fusée à plasma sont l’une des options proposées pour l’exploration humaine d’autres planètes de notre système solaire et au-delà.
les vaisseaux spatiaux à propulsion nucléaire de l’avenir
Les vaisseaux spatiaux utilisant un combustible hydrogène-oxygène conventionnel pourront emmener les gens sur la Lune, Mars ou Vénus. Mais l’exploration humaine d’autres planètes dans notre système solaire, et au-delà, nécessitera la création de navires exploitant le pouvoir de la fission nucléaire et de la fusion nucléaire, notamment via le concept de propulsion nucléaire à impulsions.
L’idée d’un système de propulsion de fusée utilisant une combustion explosive a été proposée pour la première fois par l’expert en explosifs russe Nikolai Kibalchich à la fin du 19ème siècle. Cependant, c’est le physicien nucléaire américain né en Pologne, Stanislaw Ulam, qui a eu l’idée d’utiliser des explosions nucléaires pour propulser des engins spatiaux. Ulam a eu l’idée en 1947, une décennie avant le satellite Sputnik 1 et l’avènement de l’ère spatiale. La proposition d’Ulam envisageait l’utilisation d’un bouclier métallique fixé au navire pour exploiter la puissance d’une explosion nucléaire et faire avancer le navire.
Projet Orion & PK-5000
À la fin des années 1950, des scientifiques américains dirigés par les physiciens Ted Tailor et Freeman Dyson ont commencé à travailler sur le projet Orion, un programme visant à créer un modèle de vaisseau spatial propulsé par un système de propulsion nucléaire. Le concept de véhicule Project Orion comprenait une unité d’impulsion nucléaire et des réservoirs de stockage de liquide de refroidissement, une plaque de poussée et deux étages d’amortisseurs pour absorber l’énergie des explosions nucléaires et propulser le navire vers l’avant, ainsi qu’une section de charge utile à l’avant du navire.
Coupe transversale du vaisseau spatial orion
En plus de sa rapidité, le concept a été prédit pour pouvoir théoriquement supporter une charge utile d’un ordre de grandeur supérieur à celui des fusées à combustible classiques. Les scientifiques ont estimé que si une charge nucléaire était déclenchée une fois toutes les trois secondes, le navire serait capable d’atteindre 3% de la vitesse de la lumière, permettant ainsi à l’humanité d’atteindre Alpha Centauri, le système solaire le plus proche en dehors de chez nous, dans environ 140 ans.
S’exprimant avec Tatyana Pichugina, collaboratrice scientifique de Rossiya Segodnya, à propos du projet Orion, Anton Pervushin, cosmonautique, historien et auteur de science-fiction, a expliqué que l’idée était séduisante dans le fait que « seule l’aide d’un système de propulsion à impulsions nucléaires peut accélérer de manière significative . » Ainsi, a noté Pervushin, « les planètes distantes de notre système solaire deviendront accessibles et il deviendra possible d’organiser la première expédition interstellaire ».
Modèle informatique de la conception du projet Orion.
Naturellement, des scientifiques soviétiques, dont le physicien Andrei Sakharov, père de la bombe à hydrogène soviétique, ont également exploré le concept de vaisseau spatial propulsé par une explosion nucléaire. Avec un engin spatial surnommé « vsryvolet » (littéralement « avion explosif »), le travail des Soviétiques était axé sur l’utilisation possible du concept d’exploration spatiale de grande envergure.
Le concept de Sakharov , baptisé PK-5000, visait à utiliser des explosions pour alimenter des navires d’une charge utile de 1 000 tonnes ou plus et de 10 à 20 cosmonautes.
Capture d’écran d’un journal scientifique russe présentant le design de vzryvolet de Sakharov.
Les travaux relatifs au projet Orion et à son analogue soviétique ont été arrêtés en 1963 à la suite de la signature du Traité d’interdiction partielle des essais nucléaires, qui interdisait les essais d’armes nucléaires dans l’atmosphère terrestre, dans l’espace et sous l’eau.
Propulsion thermonucléaire
En 1971, le physicien germano-américain Friedwardt Winterberg a publié un article scientifique proposant d’utiliser des réactions à commande thermonucléaire déclenchées par des faisceaux d’électrons intenses pour accélérer les engins spatiaux. Selon l’historien spatial Willis L. Shirk, l’énergie produite par une réaction de fusion nucléaire serait 26 millions de fois supérieure à celle d’un propulseur hydrogène-oxygène conventionnel, et plus de 4,3 fois supérieure à celle de la fission nucléaire.
En 1973, des scientifiques de la British Interplanetary Society formèrent le « Project Daedalus », une vision pour un système de propulsion à fusion nucléaire.
Tatyana Pichugina écrit: « La fusion thermonucléaire se produit à l’intérieur d’étoiles. Sa création sur Terre nécessiterait d’immenses températures et de l’hydrogène ou de l’hydrogène-hélium. Des calculs ont montré que l’énergie de la fusion thermonucléaire d’un mélange de deutérium et d’hélium-3 pourrait permettre des vitesses de vol 36 000 km par seconde, soit 12% de la vitesse de la lumière, permettant ainsi à Dédale d’atteindre l’étoile de Bernard, à 5,9 années terrestres de la Terre, en un demi-siècle. À titre de comparaison, le Voyager 1, actuellement le plus rapide au monde engin spatial accéléré à 17,02 km / s grâce à sa manœuvre gravitationnelle près de Saturne. «
Sur le plan structurel, le projet Daedalus prévoyait un grand réservoir de carburant de 50 000 tonnes, dans lequel de petites quantités de pastilles de mélange de deutérium et d’hélium-3 seraient envoyées à la chambre de combustion pour une détonation toutes les secondes, le flux d’échappement de plasma résultant étant dirigé via une puissante buse magnétique . Le navire sans équipage aurait une charge utile utile de 500 tonnes constituée d’équipements scientifiques.
Les travaux sur le projet Daedalus ont été annulés en 1978. En 2009, des scientifiques de la British Interplanetary Society, appuyés par la Tau Zero Foundation, ont commencé à travailler sur le projet Icarus, son successeur spirituel.
Icarus envisage d’ envoyer plusieurs sondes à travers plusieurs systèmes solaires à moins de 15 années-lumière de la Terre afin d’effectuer des études détaillées des étoiles et des planètes. Comme Dédale, le projet nécessite de l’hélium-3 comme carburant, que l’on trouve en quantité suffisante à Neptune ou à Jupiter, mais qui est rare sur Terre. Compte tenu du rythme actuel du développement technologique, une telle exploitation minière sur une autre planète et, partant, une telle mission, pourrait ne pas être possible avant 2 300 ans.
En fin de compte, Anton Pervushin estime que tant que le traité d’interdiction des essais nucléaires restera en vigueur, la propulsion par impulsions nucléaires restera inévitablement un concept théorique. En outre, comme l’a expliqué Pichugina, outre les problèmes juridiques, un certain nombre de problèmes techniques restent en suspens. Celles-ci incluent comment appliquer du carburant dans la chambre de combustion, amortir l’accélération, protéger les équipages du rayonnement cosmique et, d’une manière générale, déterminer les types d’engins spatiaux les plus efficaces.
Pourtant, comme le note Pervushin, si l’humanité veut échapper aux liens de notre système solaire et envoyer de gros engins spatiaux à ses voisins, la propulsion par impulsions nucléaires reste la seule option réaliste.
Post-scriptum: Fission nucléaire pour la propulsion électrique
Outre les propositions ambitieuses relatives à la propulsion par fission nucléaire et à la fusion nucléaire interstellaire, les scientifiques soviétiques ont travaillé intensément des années 1960 aux années 1980 sur les systèmes de propulsion électrique à fission nucléaire, qui transforment l’énergie thermique nucléaire en énergie électrique, qui est ensuite utilisée pour alimenter des systèmes électriques conventionnels. systèmes de propulsion.
Capture d’écran d’un film éducatif soviétique sur les moteurs de fusée à propulsion nucléaire destinés aux engins spatiaux.
Le programme spatial soviétique a été un pionnier et a travaillé à améliorer la technologie avec la série de satellites Kosmos, qui, bien que généralement couronnée de succès, avait une réputation quelque peu entachée après la descente d’urgence de Kosmos 954 en 1978, laquelle a propagé des débris radioactifs dans le nord du Canada.
Les Soviétiques ont continué à expérimenter ces technologies jusqu’à la fin des années 1980, et ont même envisagé d’ utiliser l’énergie issue de la fission nucléaire comme moyen réaliste d’atteindre Mars.
Vision soviétique de 1988 d’une mission martienne utilisant la technologie de propulsion nucléaire
Un réaménagement des planètes extérieures du Système solaire se serait déroulé au cours des premiers stades de sa formation, montre l’étude de deux astéroïdes troyens de Jupiter.
Explications:
L’astrophysicien américain David Nesvorny et ses collègues du Southwest Research Institute ont étudié une paire rare d’astéroïdes nommés Patroclus et Menoetius, qui se trouvent à peu près à la même distance du Soleil que Jupiter, l’un en orbite devant et l’autre derrière la géante gazeuse.
Ces astéroïdes seront l’objet d’étude de la mission Lucy de la NASA qui doit être lancée en 2021. Ils seraient, selon les chercheurs, des vestiges du matériau primordial qui a mené à la formation des planètes extérieures (Saturne, Jupiter, Neptune Uranus).
Ils seraient ainsi les témoins de la naissance du système solaire il y a plus de 4 milliards d’années.
Patroclus et Menoetius possèdent une largeur d’environ 113 kilomètres et orbitent l’un autour de l’autre alors qu’ils tournent autour du Soleil.
C’est le seul système binaire connu dans la population d’astéroïdes troyens de Jupiter. En astronomie, le terme « troyen » est utilisé pour désigner un petit objet qui partage une relation avec deux autres corps plus gros.
De précédents travaux ont montré que :
la distribution des orbites des objets transneptuniens fournit des preuves solides d’une migration de Neptune;
les orbites des planètes extérieures sont devenues instables au début de la création du Système solaire;
Jupiter aurait été frappée par une planète du type Neptune;
l’orbite de Jupiter se serait alors rapprochée du Soleil.
Réaménagement planétaire
Les travaux actuels montrent que la présence des objets Patroclus et Menoetius, mais aussi des autres qui se trouvent dans l’orbite de Jupiter, serait le résultat d’un réarrangement planétaire précoce dans notre système.
Le couple Patroclus-Menoetius se serait formé à partir du disque initial de matière au-delà de Neptune, alors que la probabilité que des collisions lui arrachent des composants était grande.
Les simulations laissent à penser que de la présence du couple céleste aujourd’hui à cet endroit indique que l’instabilité dynamique entre les planètes géantes a dû se produire dans la première tranche de 100 millions d’années de la formation du Système solaire.
Ces objets ont probablement été capturés au cours d’une période dramatique d’instabilité dynamique lors d’un accrochage entre les planètes géantes du Système solaire.
Ajustement planétaire
Ce grand bouleversement aurait poussé Uranus et Neptune vers l’extérieur, où ils ont rencontré une grande population de petits corps qui seraient à l’origine des objets actuels de la ceinture de Kuiper, qui orbitent à la limite du Système solaire.
Selon les chercheurs, plusieurs petits corps de cette ceinture primordiale de Kuiper ont été dispersés vers l’intérieur, et certains d’entre eux sont devenus des astéroïdes troyens.
Des simulations récentes de la formation des petits corps laissent à penser que les systèmes binaires comme Patroclus-Menoetius seraient des restes des tout premiers moments de la naissance du système.
Les observations actuelles de la ceinture de Kuiper montrent que ces systèmes binaires devaient être courants lors de la genèse du système.
William Bottke
« Il n’en reste actuellement que quelques-uns dans l’orbite de Neptune. La question est de savoir comment ils ont survécu jusqu’à aujourd’hui », explique le chercheur William Bottke.
Et les planètes rocheuses?
Le modèle dynamique d’instabilité précoce du Système solaire mis de l’avant dans les présents travaux a aussi des conséquences importantes pour les planètes terrestres, en particulier en ce qui concerne l’origine des grands cratères d’impact sur la Lune, Mercure et Mars, qui se sont formés il y a environ 4 milliards d’années.
Selon ce modèle, les météorites qui ont creusé ces cratères sont moins susceptibles de parvenir des régions extérieures du Système solaire. Cela pourrait signifier qu’elles ont été fabriquées par des restes de petits corps du processus de formation des planètes rocheuses.
Un géant objet céleste flotte à l’extérieur de notre Système solaire sans que les astrophysiciens puissent déterminer de quoi il s’agit. Certains d’entre eux supposent toutefois que c’est un objet libre de masse planétaire, autrement dit un objet possédant la masse d’une planète, mais qui n’est attaché gravitationnellement à aucune étoile.
Des astrophysiciens ont découvert à l’aide du Très Grand Télescope installé au Chili un objet céleste flottant au-delà de notre Système solaire et ayant une masse 12.7 fois plus importante que celle de Jupiter. D’après les chercheurs, il ne gravite autour d’aucune étoile et se trouve seulement à 20 années-lumière de la Terre.
Loin ,très loin dans l’espace!
«Compte tenu de sa taille, cet objet est juste à la limite entre une planète et une naine brune, ou une étoile manquée. Il nous réserve sans doute son lot de surprises susceptibles de nous aider à comprendre les processus magnétiques se déroulant sur d’innombrables étoiles et planètes», a expliqué l’astrophysicienne Melodie Kao, chargée des observations.
Pour rappel, une naine brune est un objet trop gros pour être une planète, mais en même temps n’est pas assez grand pour maîtriser une fusion nucléaire d’hydrogène dans son noyau, ce qui est essentiel pour les étoiles.L’objet en question, déjà nommé SIMP J01365663 + 0933473, avait été détecté pour la première fois en 2016, et avait d’abord été qualifié comme une naine brune. Les dernières observations laissent toutefois supposer qu’il serait plus jeune qu’on ne le pensait auparavant car son âge ne s’élèverait qu’à 200 millions d’années, et que sa masse ne serait pas si imposante, si bien qu’il pourrait être classé comme une planète. Sa température serait également beaucoup plus froide que celle du Soleil, à savoir 825°C. L’objet possèderait en outre un fort champ magnétique, dont la force serait 200 fois plus grande que celle de Jupiter.
La nature exacte de l’objet reste ainsi à déterminer. Au demeurant, les méthodes utilisées pour sa détection pourraitent constituer «une nouvelle technique permettant de détecter des exoplanètes, y compris celles qui ne gravite autour d’aucune étoile parentale», a conclu le chercheur Gregg Hallinan.
Donc,tout est possible même la Planète Nibiru associée aux sumériens!
Il y a quelques jours, une équipe d’astronomes annonçait la découverte d’un lac d’eau liquide d’une vingtaine de kilomètres de large, situé à 1,5 kilomètre de profondeur sous la glace martienne. Si ces données restent à confirmer, elles soulèvent une question importante : la vie pourrait-elle évoluer sous la surface de Mars ?
Une équipe de chercheurs annonçait il y a peu la découverte d’un lac d’environ 20 km de large situé sous une couche de glace martienne, côté pôle sud. C’est la première fois qu’un tel volume d’eau liquide est découvert. La nouvelle est importante : rapportés dans la revue Science, les détails de cette étude révèlent aujourd’hui la présence d’une masse d’eau permanente sur la planète rouge. Cette dernière serait capable – pourquoi pas – de soutenir la vie sur durée prolongée. Mais est-ce vraiment le cas ? La réponse courte est : on ne sait pas.
Jonti Horner, professeur d’astrophysique à l’Université du Queensland (Australie), explique dans The Conversation que nous pourrions comparer ce lac martien souterrain avec la myriade de lacs enterrés sous la glace de l’Antarctique. « Jusqu’à présent, dit-il, plus de 400 de ces lacs ont été trouvés sous la surface du continent gelé. Le lac Whillans, par exemple, est enterré à environ 800 mètres sous la glace, à l’ouest du continent. En 2013, une équipe de chercheurs a réussi à forer assez profondément pour y récupérer des échantillons. Qu’ont-ils découvert ? Que ce lac est grouillant de vie microbienne. En d’autres termes, poursuit le chercheur, les meilleurs analogues terrestres à ce lac martien nouvellement découvert ne sont pas seulement habitables, ils sont habités ».
Qu’en est-il alors de Mars ? Nous savons plusieurs choses : que la planète rouge était autrefois chaude et humide, qu’elle abritait potentiellement des océans, des lacs et des rivières (et sur Terre, là où il y a de l’eau, il y a de la vie). Nous savons également que la transition d’une planète chaude et humide vers un monde froid et aride s’est produite sur des millions d’années. Quoi d’autre ? Que la vie s’adapte aux environnements changeants, tant que ce changement n’est pas trop rapide ou dramatique.
Le reste n’est que spéculation. « Nous pourrions imaginer que dans un passé lointain, Mars abritait peut-être la vie, poursuit le chercheur. Peut-être est-elle née sur place ? Peut-être a-t-elle été transportée en auto-stop, à bord d’une météorite ? Toujours est-il qu’une fois la vie établie, il est incroyablement difficile de s’en débarrasser ». Pendant des millions d’années, Mars a vu son climat refroidir et son eau se renfermer dans le pergélisol. Son atmosphère s’est amincie, certes, rendant les conditions invivables en surface, mais la vie – tenace – aurait-elle pu suivre le cours de l’eau, se retrouvant ainsi sous la glace ?
Encore une fois, « ce n’est ici que de la spéculation, mais c’est bien ce genre de processus de pensée qui ont guidé notre exploration continue de Mars au cours des deux dernières décennies, rappelle le chercheur. Maintenant que nous savons avec certitude qu’il y a un réservoir d’eau liquide juste au-dessous de la surface de la planète, les astronomes peuvent désormais penser un moyen de se rendre directement sur place ». Ce ne sera pas facile. Il est aujourd’hui beaucoup plus aisé d’atterrir près de l’équateur que des pôles, car la surface est plus rugueuse et l’atmosphère plus fine (ce qui rend le freinage plus difficile pour une sonde).
Mais les chercheurs sont habitués au « compliqué ». Et si une potentielle vie extraterrestre évolue bel et bien sous la surface de Mars, il ne fait aucun doute que les astronomes du monde entier trouveront le moyen d’en avoir le cœur net. Rendez-vous dans quelques années.
EN COMPLÉMENT
Il y a 40 ans, la NASA détruisait probablement par erreur les premières molécules organiques détectées sur Mars
Il y a une quarantaine d’années, les deux atterrisseurs Viking découvraient probablement les premières molécules organiques dans le sol de Mars, l’agence spatiale américaine les aurait détruites par erreur. Comment cela s’est-il produit ?
Il y a peu, la NASA a déclaré avoir découvert d’étonnantes molécules organiques par le biais du rover Curiosity dans de la roche sédimentaire de Mars. Cependant, il se pourrait que cela ne soit pas une grande première. Les atterrisseurs Viking 1 et 2 ont débarqué sur Mars respectivement le 20 juillet et le 3 septembre 1976. Il s’avère que ceux-ci sont au cœur des débats depuis plusieurs décennies consistant à savoir si oui ou non, les atterrisseurs ont identifié des traces de vie sur Mars. Il se pourrait que ce soit le cas selon certains chercheurs et il est presque sûr que ces deux Viking ont été les premiers à détecter des molécules organiques complexes à la surface de la planète rouge.
Melissa Guzman et son équipe du Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations spatiales (LATMOS) affirment dans une étude publiée dans le Journal of Geophysical Research le 20 juin 2018 que les Viking auraient identifié de la matière organique sur mars il y a quarante ans. Seulement voilà, les chercheurs de la NASA seraient passés à côté, car cette matière organique aurait été détruite de manière involontaire durant l’expérience.
Les scientifiques ont toujours été surpris de ne pas mettre la main sur des traces de carbone là où logiquement, il devrait y en avoir. En effet, Mars reçoit souvent une multitude de micrométéorites sur son sol et ces dernières sont riches en composés carbonés. Le fait est que ces micrométéorites sont très inflammables et l’expérience de porter une poignée de sol martien à une température de 500°C dans un chromatographe en phase gazeuse (CPG) a sûrement eu raison de l’échantillon et donc des éventuelles traces de matière organique.
C’est en tout cas ce que pensent Melissa Guzman et son équipe qui dans le cadre de leurs recherches, ont tenté de retrouver des traces de chlorobenzène dans les archives de Viking. Le chlorobenzène est une molécule résultant de la combustion de perchlorates avec du carbone. Finalement, des traces de cette molécule ont été retrouvées en ce qui concerne Viking 2 mais malheureusement, aucune preuve n’existe pour affirmer qu’il s’agissait de matière organique martienne ou provenant de notre propre planète.
D’étonnantes molécules organiques ont été découvertes par le rover Curiosity dans de la roche sédimentaire. Les chercheurs en savent également un peu plus sur l’atmosphère de Mars avec la découverte de traces de méthane, mais la découverte de la vie sur cette planète n’a pas encore été faite. Pourquoi ?
La NASA a qualifié la découverte de matière organique la plus complexe jamais trouvée à la surface de Mars, ce qui serait une avancée dans le cadre de la recherche de vie sur la planète rouge, comme l’explique l’étude parue dans la revue Science le 7 juin 2018. Une deuxième étude concerne la découverte de méthane atmosphérique.
Bien que la découverte de la vie sur Mars ne soit pas encore effective grâce à cette trouvaille, Curiosity semble également avoir confirmé la présence de variations saisonnières de méthane dans l’atmosphère martienne. Or ce gaz, souvent signe de la présence de la vie, vient de la planète elle-même et pourrait être contenu dans des plaques de glaces situées sous la surface.
Par ailleurs, il faut savoir que les échantillons de matière organique ont été retrouvés à la base du mont Sharp (cratère de Gale), prélevés dans des roches datant de 3,5 milliards d’années. Ce lieu qui fut autrefois un lac est considéré comme une des zones les plus difficiles de Mars.
Les chercheurs parlent d’une avancée puisque cette découverte montre que la matière organique peut être présente dans des environnements difficiles de la planète. Cependant, il serait selon eux possible de trouver quelque chose de beaucoup mieux préservé, c’est-à-dire renfermant une signature de vie.
En 2014 déjà, Curiosity avait retrouvé de la matière organique en petite quantité. En revanche, cela ne veut pas dire que la vie est présente, mais selon Sanjeev Gupta, professeur de SVT à l’Imperial College de Londres (Royaume-Uni) et co-auteur de l’étude, “les composés organiques sont les pierres de construction de la vie”.
Il faut savoir que les échantillons de matière organique peuvent avoir une origine abiotique, provenir de formations géologiques similaires au charbon, ou encore d’une météorite. Il faut bien comprendre que matière organique ne veut pas nécessairement dire que la vie est présente.
La sonde spatiale Cassini réalise sa dernière mission et signe un baroud d’honneur étonnant. En effet, plongée dans l’atmosphère de Saturne, cette sonde nous offre encore une fois des données exceptionnelles.
Bien sûr, il est impossible pour le son de se déplacer dans l’espace. Mais ce n’est pas le cas des ondes radio. Elles sont une forme de rayonnement électromagnétique qui est créé par des champs électriques et magnétiques auto-propagatifs.
Le relevé des données de Cassini
Ce sont des ondes radio que la sonde Cassini a captées. Les scientifiques ont ensuite transformé ces ondes en sons.
Plus précisément, il semble que ces ondes soient produites lors d’interactions entre Saturne et Encelade, l’un des satellites naturels les plus étonnants et intéressants pour les astronomes.
Lorsque Cassini se rapprocha de Saturne avant de plonger dans l’atmosphère de la planète, elle enregistra des mesures uniques qui n’auraient pas été possibles à une plus grande distance.
En orange, les dernières orbites de Cassini avant de plonger. Crédits : NASA/JPL-Caltech
Deux semaines avant le dernier plongeon, la sonde a utilisé son instrument Radio Plasma Wave Science (RPWS) pour capturer les sons des ondes de plasma voyageant entre Saturne et Encelade, montrant pour la première fois les lignes de champ magnétique reliant les deux corps.
Le résultat est un hurlement étrange, comme un cliquetis sifflant qui tombe puis se lève. Cette signature est souvent (mais pas toujours) associée aux aurores, et est ainsi appelée un sifflement auroral.
Le rôle d’Encelade pour Saturne
« Encelade est ce petit générateur qui circule autour de Saturne, et nous savons qu’il s’agit d’une source d’énergie continue », a déclaré le scientifique Ali Sulaiman de l’Université de l’Iowa (États-Unis) et membre de l’équipe du RPWS.
« Maintenant, nous constatons que Saturne répond en lançant des signaux sous forme d’ondes de plasma, à travers le circuit des lignes de champ magnétique qui la relient à Encelade à des centaines de milliers de kilomètres. »
De plus, le scientifique David G. Simpson a émis l’hypothèse que l’un des cercles de Saturne aurait pour origine un rejet de matière d’Encelade.
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