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jeudi 19 septembre 2013

En bref : Voyager-1 nous envoie le premier son interstellaire

En confiant à un haut-parleur les signaux recueillis par la sonde Voyager-1 au moment où elle franchissait l’une des frontières du Système solaire, la Nasa nous donne à entendre la vibration du gaz dans lequel baignent les étoiles de la Voie lactée. Le bruit le plus lointain qu’une oreille humaine ait entendu…

Dans le gaz ionisé qui l’entoure, la sonde Voyager-1 a enregistré deux séries d'ondes, qui sont la signature du milieu interstellaire, et non du vent solaire. Transmis sur un haut-parleur, ces signaux ont fait entendre un son ! © Nasa, JPL

C’est un sifflement, qui s’intensifie de mois et en mois, et qui atteint son paroxysme avant de se calmer. Il nous vient des confins du Système solaire, enregistré par la sonde de la Nasa Voyager-1. On sait désormais qu’elle a franchi en août 2013 une frontière importante de notre monde : celle appelée héliopause, où le vent solaire est brutalement arrêté par le gaz interstellaire, celui qui constitue le grand nuage qu’est notre galaxie.

Comme nous l’avions expliqué, c’est une éruption solaire qui a permis d’affirmer ce passage, que l’on sait proche depuis longtemps. En parvenant le 9 avril 2013 là où se trouvait alors Voyager-1, cette grosse bouffée de particules a fait vibrer le gaz, en fait un plasma, ionisé, et donc électriquement chargé. Cet effet a engendré des variations du champ magnétique, mesurées par les instruments de la sonde. Or, les fréquences de résonance observées ne sont plus celles du plasma solaire, mais celles du milieu intersidéral. Donc, l’héliopause avait été franchie. CQFD.

On peut en conclure que les vibrations naturelles soigneusement enregistrées par Voyager-1 depuis plusieurs mois sont de moins en moins celles dues au Soleil, et de plus en plus celles du plasma de la Voie lactée (que l’on pourrait écrire pour l’occasion « Voix lactée »…). Par deux fois, et brutalement, entre octobre et novembre 2012 et entre avril et mai 2013, la sonde a enregistré un pic d'amplitude de ces vibrations, le second étant plus fort que le premier. Il a suffi d’envoyer sur un haut-parleur ce signal, dont les fréquences se trouvent dans le domaine audible, pour obtenir un son : celui de la « Voix lactée » qui chante de plus en plus fort.


Une vue d'artiste des limites du Système solaire. Le Soleil, avec son cortège planétaire, se déplace au sein de la Voie lactée (ici de la droite vers la gauche), et les particules qu'il expulse (le vent solaire) rencontrent le plasma interstellaire. Le bord de la bulle bleue est le « choc terminal », là où le vent solaire, freiné, passe d'un régime supersonique à des vitesses subsoniques. La zone bleutée étirée vers la droite est l'héliosphère, délimitée à gauche par l'héliopause, région en quelque sorte frontale par rapport au déplacement du Soleil. C'est là que se trouve Voyager-1. Juste un peu loin, la couleur orangée indique l'onde de choc sur le milieu interstellaire. © Nasa, JPL-Caltech

Le 18/09/2013 à 16:37 - Par Jean-Luc Goudet, Futura-Sciences

lundi 19 août 2013

La plus grande voile solaire sera lancée par SpaceX

Fin 2014, SpaceX doit lancer lors d’un même vol pour le compte de la Nasa le satellite climatique DSCOVR et Sunjammer, la plus grande voile solaire jamais déployée dans l’espace. Elle pourrait servir de moyen de propulsion dans diverses missions, par exemple pour le transport de différentes charges utiles entre planètes, ou encore au positionnement de satellites dans l’espace.

Essai de déploiement de la voile Sunjammer avant qu'elle ne soit pliée de façon méticuleuse, afin
d'éviter qu'elle se froisse au moment de son ouverture dans l'espace. © Nasa

La Nasa va lancer la plus grande voile solaire jamais construite, dans le cadre du Sunjammer Project. D’une superficie de 1.207 m2 (37 m de côté environ), elle est sept fois plus grande que toutes les autres testées dans l'espace. Pliée, elle pèse seulement 32 kg ! Son lancement peut être envisagé grâce au succès de la voile solaire NanoSail-D, lancée en 2011, et qui a constitué un test de la technique de déploiement qu'utilisera Sunjammer.

Elle sera lancée comme passager secondaire avec le satellite climatique DSCOVR (Deep Space Climate Observatory) de la Nasa par un lanceur Falcon 9 de SpaceX, en novembre 2014. Ce satellite, une initiative d’Al Gore du début des années 2000 pour sensibiliser le grand public à l'avenir de la Terre, observera en continu la planète de façon à mesurer son albédo et à analyser le cycle des nuages. Il fournira également en direct sur Internet la vue de la face éclairée de la planète. Le satellite DSCOVR sera lancé au point de Lagrange 1 à 1,5 million de km de la Terre.

Aujourd'hui, aucun projet en développement ne prévoit d'utiliser
une voile solaire comme moyen de propulsion. © Olivier Boisard, U3P

Quant à Sunjammer, elle s'en ira encore plus loin. Il est prévu qu'elle voyage jusqu’à plus de trois millions de kilomètres de la Terre, pour rejoindre sa position, poussée par la seule force des photonsémis par le Soleil. Cette mission de démonstration a pour but de prouver que la propulsion solaire peut être utilisée pour des missions bon marché. La Nasa souhaite donc se faire une idée précise de l’efficacité de ce type de propulsion, avant de réfléchir à de nouveaux projets. Pendant son vol, des essais de contrôle de comportement, de stabilité et de récupération de trajectoire sont prévus ainsi qu’une séquence de navigation de précision. Sunjammer embarquera également des instruments demétéorologie spatiale.

Des idées qui ne manquent pas pour cette voile solaire

Le principe des voiles solaires est analogue à celui des voiles à vent, mais ce sont les flux de photons solaires, et non les courants d’air, qui la poussent. En « rebondissant » sur la voile qui agit comme un miroir, les radiations solaires exercent une poussée sur celle-ci. La pression solaire est très faible et diminue proportionnellement au carré de la distance au Soleil. Mais elle agit en permanence. Autrement dit, il faut maximiser le rapport S/m (surface par rapport à la masse du satellite).

Malgré cette très faible poussée, celle de Sunjammer est estimée à 0,01 newton, et étant donné que dans l'espace, ce n’est pas tant la force qui compte, mais la durée de l’application de cette force, pour peu que l'on ne recherche pas la vitesse, il est possible de l'utiliser à des fins opérationnelles. Il faut évidemment choisir des trajectoires qui se rapprochent du Soleil, afin d'acquérir de la vitesse.

Positionner des satellites et transférer des charges utiles avec Sunjammer

Les missions de la voile solaire seront diverses. On citera en exemple des satellites d’alertes avancées (météorologie spatiale, activité du Soleil, surveillance du ciel) que l’on positionnera dans l'espace, ou tout simplement des satellites stationnés au-dessus des pôles pour la retransmission de signaux radio. Les satellites classiques n’arrivent pas à assurer la liaison avec les pôles.

À plus long terme, un voyage de la Terre vers Mars est possible. Une voile solaire pourrait être utilisée pour le transfert de charges utiles entre les deux planètes, mais également amener des objets lourds vers les planètes géantes du Système solaire. Certains ont aussi l'idée d'envoyer un satellite à destination d’une étoile proche du Soleil.

Enfin, l’idée d’utiliser Sunjammer pour désorbiter des satellites en fin de vie, voire de débarrasser l’orbite basse de débris encombrants, n’apparaît pas encore comme une solution d’avenir réaliste.


Le 19/08/2013 à 08:32 - Par Rémy Decourt, Futura-Sciences

http://www.futura-sciences.com/magazines/espace/infos/actu/d/astronautique-plus-grande-voile-solaire-sera-lancee-spacex-48309/#xtor=AL-29-1[ACTU]-48309[La-plus-grande-voile-solaire-sera-lancee-par-SpaceX]

samedi 17 août 2013

Une liste de 12 astéroïdes à capturer !

L’intérêt scientifique majeur que représentent les astéroïdes et la nécessité de préparer une mission de déviation, si l’on détectait un objet potentiellement dangereux pour la Terre, ont convaincu la Nasa de capturer ces objets célestes pour les amener près de la Terre. Une liste de 12 candidats potentiels vient d’être rendue publique.

La Nasa veut récupérer un astéroïde. Son choix se portera sur un corps ayant un intérêt scientifique. Il devra être de petite taille et peu massif, afin d’être « transportable », pour qu’en cas d'échec il ne se retrouve pas sur une trajectoire de collision avec la Terre. © Nasa, JPL

La Nasa, qui planifie une mission de capture d’un astéroïde, a débuté ses travaux sans même être certaine d’obtenir le financement demandé pour l’année fiscale 2014. Ce projet ambitieux consiste à amener un astéroïde près de la Terre, de façon à le rendre accessible à des missions habitées etrobotiques, pour l’étudier. Or, le Congrès est contre cette mission, lui préférant le retour d’humains sur la Lune.

Une nouvelle ère d’exploration avec les astéroïdes

L’intérêt scientifique d’une telle mission est évident. Les astéroïdes, issus des restes de planètes en formation, sont susceptibles de nous éclairer sur la genèse du Système solaire, il y a quelque 4,5 milliards d’années. Surtout, les technologies spatiales mises au point pour ce programme serviront à d’autres grands projets, comme une mission de déviation d'astéroïdes pour la protection de la Terre, mais aussi l’exploitation de leurs ressources.


Concept avancé de véhicule spatial conçu pour récupérer
un astéroïde de petite taille et le ramener près de la Terre. © Nasa, JPL

L’idée phare est d’aller chercher un astéroïde et le ramener près de nous. La destination finale n'a pas encore été choisie. Cela peut être sur une orbite lunaire (à proximité de la Lune), ou sur un des points de Lagrange. Bien que ces points soient des régions globalement stables, que ce soit entre la Terre et la Lune, ou le Soleil et la Terre, il y a tout de même une instabilité ce qui nécessitera parfois de corriger la nouvelle orbite de l'astéroïde.

Une liste de 12 astéroïdes à capturer

Une équipe scientifique, indépendante de la Nasa, a édité une liste de 12 astéroïdes proches de la Terre et facilement récupérables [voir la liste (*) en fin d’article]. Leur étude est publiée sur arxiv. Ils sont d’une taille d’environ 20 m (sauf pour un bien plus grand, de 30 à 65 m), et d’une masse que la technologie spatiale permet d’aller capturer. En clair, un engin spatial de 5,5 t de masse sèche et embarquant 8.100 kg de propergol peut aller récupérer un astéroïde d’environ 400 t.

La durée de la mission dépendra de la taille, de la masse de l’objet, et de la distance à laquelle il sera capturé. En tenant compte de ces paramètres et si on les applique aux 12 astéroïdes recensés, une telle capture peut être réalisée en 3 à 7 ans et demi.


Exemples de durées de missions pour un astéroïde donné. Plusieurs astéroïdes de ce tableau sont compris dans la liste des 12 astéroïdes récupérables (voir liste en fin d’article).
Exemples de durées de missions pour un astéroïde donné. Plusieurs astéroïdes de ce tableau sont
compris dans la liste des 12 astéroïdes récupérables (voir liste en fin d’article). © Damon Landau, JPL

Une mission pourrait être réalisée dès 2017 pour ramener l’astéroïde 2007 UN12 en septembre 2020. Mais si l’on vise un astéroïde plus grand et massif, comme 2009 BD avec ses 900 t, pour une même année de départ, le retour est prévu en juin 2023. À noter que juin 2017 est la date de départ à destination de l’astéroïde, et non celle du lancement qui interviendra entre 12 et 18 mois avant.

(*) 2006 RH120, 2010 VQ98, 2007 UN12, 2010 UE51, 2008 EA9, 2011 UD21, 2009 BD, 2008 UA 202, 2011 BL45, 2011 MD, 2000 SG344 et 1991 VG.

Le 17/08/2013 à 15:05 - Par Rémy Decourt, Futura-Sciences

http://www.futura-sciences.com/magazines/espace/infos/actu/d/astronautique-liste-12-asteroides-capturer-48344/#xtor=AL-29-1[ACTU]-48344[Une-liste-de-12-asteroides-a-capturer--]