vendredi 19 octobre 2018

Science et Découvertes

Lune: La Nasa confirme la présence d'eau glacée cachée dans les cratères lunaires

Lune: La Nasa confirme la présence d'eau glacée cachée dans les cratères lunaires

                                                       

                                                                      En turquoise, les flaques de glace d'eau présentes sur la Lune, au niveau des pôles. — NASA

 Les scientifiques soupçonnent la Lune de posséder de l’eau à sa surface depuis les années 1990, sans avoir pu le prouver jusqu’ici…

On en a (enfin) la certitude : il y a de l’eau à la surface de la Lune. Les chercheurs de la Nasa ont annoncé mardi détenir des preuves « directes » et « définitives » de la présence de glace d’eau sur notre satellite.

Cette affirmation est le résultat de plusieurs années de recherches et d’analyses. « C’est la première fois que des scientifiques obtiennent une preuve irréfutable de la présence d’eau glacée » sur la Lune, explique Shuai Li, auteur principal de l’étude correspondante, publiée le même jour dans Proceedings of the National Academy of Sciences.

Située vers les pôles

La présence d’eau n’était pourtant pas évidente. La température à la surface de la Lunerendait peu probable l’existence d’eau sous forme glacée : exposé au Soleil, le satellite peut atteindre par endroits plus de 100°C, rappellent Les Échos. Les traces trouvées par les scientifiques se trouvent donc, de toute évidence, aux pôles.

L’eau glacée est condensée à l’ombre de cratères lunaires, dans des zones très peu ou pas du tout ensoleillées. On en trouve plus au pôle Sud qu’au pôle Nord. Selon l’étude, la glace serait mélangée à de grandes quantités de régolithe, la fine poussière recouvrant la surface de la Lune. Sa concentration dans l’eau atteindrait 30 % par endroits.

Travail de longue haleine

De nombreuses années d’étude et missions ont été nécessaires pour confirmer ces soupçons. Dans les années 1990, la sonde « Clémentine » avait, avec sa cartographie radar du satellite, donné le premier indice de présence d’eau. La sonde « Lunar Prospector » avait ensuite détecté une grande concentration d’hydrogène vers les pôles, pouvant indiquer la présence d’eau – mais rien n’était sûr.

C’est la sonde indienne Chandrayaan-1 qui, en 2008, a ramené les preuves nécessaires. Équipée de M3, le spectromètre à infrarouge de la Nasa, l’engin et la sonde « Lunar Reconnaissance Orbiter », lancée en 2009, ont ramené les données suffisantes pour conclure avec certitude à la présence d’eau gelée sur le satellite.

Cette découverte ouvre la possibilité d’une vie humaine sur la Lune. Mais l’eau lunaire doit d’abord être testée et analysée. La prochaine étape logique sera donc d’en récupérer des échantillons. Sans oublier que les États-Unis ont récemment annoncé qu’ils renverraient bientôt (on ignore quand) des astronautes sur la Lune…

Margaret Hamilton, la femme qui a fait atterrir l’Homme sur la Lune

 

Margaret Hamilton, la femme qui a fait atterrir l’Homme sur la Lune

C’est grâce à une femme que l’Homme a pu marcher sur la Lune. Longtemps méconnue, Margaret Hamilton est à l’origine du succès de la mission Apollo 11, mais aussi du développement des logiciels informatiques.

                                              Margaret Hamilton durant le programme Apollo.

                                               Margaret Hamilton durant le programme Apollo. Crédits : NASA

Sans elle,  Neil Amstrong et Buzz Aldrin  n’auraient sans doute pas marché sur la Lune. Son nom est pourtant resté longtemps méconnu, il a d’ailleurs fallu 47 ans au gouvernement des Etats-Unis pour récompenser Margaret Hamilton de ses services... En aidant à développer les logiciels de la mission Apollo 11, elle a posé les bases de ce que sera l’informatique moderne. 

Née le 17 août 1936 dans l’Indiana, Margaret Hamilton se passionne, une fois le lycée terminé, pour les nombres. A 22 ans, elle obtient son diplôme de mathématiques et enseigne rapidement sa discipline. Elle soutient alors son mari alors que ce dernier passe son diplôme de droit à Harvard. Le plan initial était alors de soutenir son époux pendant 3 ans, le temps qu’il obtienne son diplôme et que ce dernier lui rende ensuite la pareil, pour qu’elle puisse se consacrer à l’études des mathématiques fondamentales. Dans une interview pour le site Makers, elle racontait comment les femmes des étudiants en droit étaient censées leur préparer le thé : 

Ils souhaitaient que les femmes, moi comprise, leur servent le thé, et j’ai rétorqué à mon mari :“Il est hors de question que je serve du thé. Si je vais à l’école de droit d’Harvard, très bien, j’y ferai ce qu’y font les hommes. Mais je ne serai pas mise dans cette position". Il était très fier de moi, du fait que j’ai pris cette position.

En 1960, alors qu’elle n’a que 24 ans, Margaret Hamilton prend cependant un poste au MIT pour développer des logiciels de prédiction météorologique et se découvre une nouvelle passion. Dès 1961, elle travaille pour le SAGE Project, l’un des premiers systèmes informatiques de défense antimissile, et subit un bizutage un peu particulier : 

Ce qu’ils avaient l’habitude de faire, quand vous veniez de débuter dans l’organisation, c’était de vous assigner à un programme que personne n’avait été capable de comprendre et de faire fonctionner. Quand j’ai débuté, ils m’ont mise dessus également. C’était une programmation piégée, et la personne qui l’avait écrite s’était amusée à mettre tous les commentaires en grec et en latin. Donc on m’a assigné à ce programme, et je l’ai finalement fait fonctionner. Il imprimait même ses réponses en latin et en grec. J’étais la première à le faire marcher. 

Ses compétences et sa capacité à venir à bout de ce programme font de Margaret Hamilton une candidate idéal pour le rôle de développeur pour la NASA : en 1963, elle est recrutée par le laboratoire Draper du MIT, qui a pour mission de gérer les logiciels du programme Apollo. 

Un grand bond pour l’humanité

                                Margaret Hamilton se tenant auprès du code du logiciel de navigation qu'elle et son équipe ont produit pour le programme Apollo.

                                Margaret Hamilton se tenant auprès du code du logiciel de navigation qu'elle et son équipe ont produit pour le programme Apollo.

                                •Crédits : Draper Laboratory; restored by Adam Cuerden. 

Margaret Hamilton est alors chargée de concevoir le système embarqué du programme Apollo. Elle est tellement passionnée par son travail que pendant ses longues heures de programmation, elle n’hésite pas à emmener sa fille à son bureau. Cette dernière s'amuse parfois avec les simulations créées par sa mère, pendant que cette dernière configure les logiciels de routine qui seront utilisés par le module de la navette :

Je me souviens, je prenais ma fille avec moi la nuit et le week-end. Une fois, elle s’est mise à jouer à l’astronaute et d’un coup le système de simulation a planté. J’ai réalisé qu’elle avait sélectionné PO1 - le programme d’atterrissage - pendant le vol. J’ai commencé à m'inquiéter et à penser à ce qui se passerait si les astronautes faisait ce qu’elle venait de faire. Je suis allée voir la direction pour leur dire qu’il fallait apporter des changement au programme. Ils ont dit : “Ça n’arrivera jamais, nos astronautes sont super entraînés, ils ne font pas d’erreurs”. Lors de la mission suivante, Apollo 8, la même chose est arrivée. PO1 a été sélectionné en plein vol.

Grâce à Hamilton et son équipe, les données de navigation purent être renvoyées à temps au module d’Apollo 8 et sa trajectoire fut corrigée. La jeune programmeuse continue de développer ses logiciels sur les programmes Apollo. Elle parvient notamment à créer un système de priorisation des tâches qui va s'avérer vital à la mission Apollo 11. Le 21 juillet 1969, alors que le module est sur le point d’alunir, de nombreuses alarmes se déclenchent : l’ordinateur de bord souffre d’une surcharge de travail et il est incapable de traiter toutes les données en même temps, comme le racontait Margaret Hamilton dans une lettre, en mars 1971.

L'ordinateur était programmé pour faire mieux que simplement identifier une situation d'erreur. Des programmes de récupération avait été incorporés dans le logiciel qui permettaient d'éliminer les tâches ayant les priorités plus faibles et d’exécuter les plus importantes. Si l'ordinateur n'avait pas reconnu le problème et entrepris ces actions de récupérations, je doute qu'Apollo 11 aurait réussi son atterrissage sur la Lune comme il l'a fait.

“Nous n’avions pas d’autre choix que d’être des pionniers”

                                                               Margaret Hamilton, sur un module Apollo.  

                                                                Margaret Hamilton, sur un module Apollo.  Crédits : MIT Museum

Après le MIT, Margaret Hamilton co-fonde sa propre entreprise de développement logiciel, Higher Order Software, puis, en 1986, la société Hamilton Technologies, où elle développe son propre langage de programmation. 

En 2003, 27 ans après son départ de la NASA, l'agence spatiale lui remet enfin un "Exceptionnal Space Act Award" pour l'ensemble de ses contributions scientifiques et techniques au programme Apollo. Le Dr Paul Corto, qui l'a nommée pour la récompense se déclare "surpris de découvrir qu'elle n'avait jamais été officiellement reconnue pour ses travaux pionniers. Ses concepts de logiciel asynchrone, de programmation des priorités, de tests de bout en bout et de capacité de décision humaine, comme l’affichage des priorités, ont posé les bases de la conception de logiciels ultra-fiables". Non seulement Margaret Hamilton a créé les fondements de ce qu'est l'informatique moderne, mais elle est même à l'origine du nom de sa discipline, le "software engineering", pour "génie logiciel".

Quelques années plus tard, en 2017, elle reçoit la Médaille présidentielle de la liberté, remise par Barack Obama, la plus haute distinction aux Etats-Unis. Elle sort alors un peu plus de l’ombre. Elle n’était pourtant pas la seule femme, parmi les 400 personnes qui travaillaient sur le logiciel Apollo, comme le rappelait le roman Les Figures de l’ombre, de Margot Lee Shetterly, adapté au cinéma en 2016 :

Dans une interview accordée à la NASA, Margaret Hamilton se remémorait les balbutiements de sa profession, au cœur du MIT : 

De mon point de vue, l’expérience logicielle elle-même était au moins aussi excitante que les événements qui entouraient notre mission… Il n’y avait pas de seconde chance. Nous le savions. Nous prenions notre travail très au sérieux, beaucoup d’entre nous commençant cette aventure à à peine 20 ans. Trouver des solutions et de nouvelles idées était une aventure. [...] Parce que le logiciel était un mystère, une boîte noire, la direction avait une foi et une confiance totales en nous. Nous devions trouver un chemin, et nous l’avons fait. Quand je regarde en arrière, nous étions les personnes les plus chanceuses au monde : nous n’avions pas d’autre choix que d’être des pionniers.

Hubble

Le télescope Hubble, une merveille de

science qui a frôlé le bide intersidéral

Depuis vingt-six ans, ce télescope développé par la Nasa en partenariat avec l'Agence spatiale européenne immortalise les trous noirs, les explosions d'étoiles et l'expansion de l'univers. Sa durée de vie vient d'être prolongée de cinq ans. 

Une photo de la galaxie M82, transmise par Hubble le 23 décembre 2010.  (NASA / AFP)

Hubble est trop près de nous –600 km– pour réaliser un selfie potable. En revanche, le télescope mis en orbite il y a vingt-six ans autour de la Terre, reste l'invention humaine qui se rapproche le plus de la machine à voyager dans le temps, capturant avec son objectif des scènes survenues juste après le Big Bang, il y a 13 milliards d'années. Jeudi 23 juin, la Nasa a annoncé le renouvellement pour cinq ans de sa mission. Le photographe le plus cher, le plus doué et le plus aventureux de la galaxie "va mieux que jamais", s'est même félicitée l'agence spatiale américaine (lien en anglais). Pour preuve, il nous faisait découvrir, pas plus tard que vendredi, la beauté d'un amas stellaire du Grand Nuage de Magellan, aux portes de la Voie lactée. 

The Large Magellanic Cloud contains star clusters at every stage of evolution

Prévu à l'origine pour fonctionner jusqu'en 2005, Hubble ne devrait pas prendre sa retraite avant 2021. Un exploit de longévité pour cette machine née dans la douleur et maintes fois condamnée à mort. Retour sur la carrière épatante d'une fenêtre sur l'univers. 

Du rêve à la réalité : 70 ans de retards à l'allumage 

L'idée d'envoyer un télescope dans l'espace pour observer les étoiles a germé dans les années 1920, dans la tête d'un Allemand mordu de Jules Verne,Hermann Oberth. A l'époque, les scientifiques ont bien conscience que l'atmosphère terrestre fait obstacle à l'observation des astres, car il absorbe en grande partie la lumière des étoiles. Mais s'aventurer dans l'espace relève encore de la science-fiction. 

Dans les années 1940, l'astrophysicien américain Lyman Spitzer évoque à son tour un projet de grand télescope en orbite. Mais ce n'est que dans les années 1960, en pleine "course à l'espace" contre l'URSS, que la communauté scientifique adhère au projet. Reste un problème de taille : l'argent. Le Congrès américain valide son financement en 1977, mais il ne cesse de revoir son budget à la baisse, forçant les ingénieurs de la Nasa à adapter leurs ambitions. Le miroir du télescope passe ainsi de 3m50 à 2m40. En 1983, ils rebaptisent leur bébé "Hubble" –du nom de l'astronome qui a démontré l'expansion de l'univers– et achèvent sa construction en 1985, très en retard sur le calendrier. 

Une navette spatiale doit mettre Hubble en orbite en octobre 1986. Mais le 28 janvier de cette même année, sept personnes sont tuées dans l'explosion de la navette Challenger. En pleine crise, la Nasa annule tous les lancements, celui de Hubble inclus. Le télescope est finalement mis en orbite le 24 avril 1990 –quelques mois après la mort d'Hermann Oberth, qui n'a jamais vu sa prédiction se réaliser–, embarqué à bord de la navette Discovery. A ce stade, le télescope a déjà coûté 1,5 milliard de dollars, pèse 11 tonnes et fait la taille d'un bus scolaire. 

Trois ans dans le flou 

Après ce lancement réussi, le répit des ingénieurs est de courte durée. Le 20 mai 1990, Hubble transmet à la Terre sa première photo : deux malheureux points blancs, bien plus nets que sur le cliché obtenu depuis un observatoire terrestre, mais largement en dessous de leurs espérances. Gros malaise à l'agence spatiale. "Les mois qui ont suivi le lancement ont été un vrai cauchemar", se souvient Jean Olivier, ancien ingénieur en chef d'Hubble, cité par Nature (en anglais) en 2015. "Nous venions de lancer un télescope dans l'espace, et il pouvait à peine voir. Je me sentais terriblement mal."


Today in history, the First image taken by Hubble's Wide Field Planetary Camera: May 20, 1990: Star Cluster NGC 3532

D'abord convaincu de pouvoir régler le problème depuis la Terre, l'équipe perd le moral quand, en pleine réunion, le responsable de l'équipe Optique du projet tranche : "Vous avez une aberration sphérique [un défaut du système optique], et il n'y a rien que vous puissiez faire", se souvient David Leckrone, un des scientifiques impliqués, cité en 2015 par The Guardian (en anglais). En effet, pour corriger ce défaut, il faut intervenir directement sur les miroirs, lesquels se baladent à 600 km au-dessus de nos têtes.

Pendant de longs mois, l'équipe craint que la Nasa ne mette fin au rêve Hubble. Pourtant, un dispositif correcteur, baptisé Costar ( pour "Corrective optics space telescope axial replacement"), est développé dans le Colorado. Parmi les ingénieurs mobilisés figure John Hetlinger. Pour l'anecdote, cet homme, aujourd'hui retraité, a été découvert en juin 2016 par le grand public pour une reprise décoiffante d'un groupe de métal dans l'émission "America's got talent"

Pour sauver Hubble, sept astronautes embarquent à bord de la navette Endeavour, en 1993. "C'était la première fois que nous essayions de réparer un satellite. Il fallait pour cela que cinq sorties dans l'espace se déroulent sans accrocs", se souvient Edward Weiler, ancien ingénieur en chef. Egalement interrogé par Nature, il prédit, à l'époque, "un taux de réussite de 50%". "Mais tout s'est passé comme prévu. J'avais l'impression d'être dans un rêve", a-t-il raconté. 

Today in 1993, Astronauts Jeffrey Hoffman and Story Musgrave installed Wide Field/Planetary Camera 2 on to Hubble.

Un incroyable voyage dans le temps

"Nous étions tous entassés derrière un petit écran, à attendre que la première image arrive. Cela a peut-être pris cinq secondes, mais ça m'a semblé être six heures", raconte l'ingénieur au Guardian. Pour Antonella Nota, scientifique de l'Agence spatiale européenne, citée par le quotidien, "c'est comme si ces trois années de douleur disparaissaient d'un coup". Hubble peut enfin accomplir sa mission et, dès mai 1994, il immortalise le crash de la comète Shoemaker-Levy 9 sur la surface de Jupiter. Quelques jours plus tard, les images qu'il transmet confirment l'existence de trous noirs dans une galaxie voisine, M-87. 

 

D

es photos prises par le télescope Hubble en mai 1994.  (Hubblesite.org)

L'année suivante, Hubble prend une photo de la nébuleuse de l'Aigle. Rebaptisée "les piliers de la Création", elle devient l'une des images les plus célèbres de l'espace. 

"Les piliers de la Création", photographiés par Hubble, en 1995.

Les découvertes se suivent, tandis que les missions de maintenance se déroulent sans accrocs sur le télescope, en 1997, 1999, 2002 et 2009. Grâce à Hubble, en 2012, des chercheurs de l'université américaine John-Hopkins révèlent être parvenus à remonter le temps jusqu'à il y a 13 milliards d'années, en pointant le télescope vers une zone complètement dépourvue de lumière. "Le télescope a permis, pendant des jours et des jours, de faire un très long temps de pose", expliquait à RFI, Roger-Maurice Bonnet, astrophysicien et directeur des programmes scientifiques de l’Agence spatiale européenne (ESA), interrogé pour le 15e anniversaire du lancement de Hubble. "Dans cette région, noire comme du charbon cosmique, il y avait en fait une énorme quantité de galaxies. Les plus lointaines que l’on puisse observer ! Elles sont si loin qu’elles sont invisibles pour notre œil et pour les télescopes au sol, mais elles ne le sont pas pour les yeux très perçants et très stables de Hubble."

En 2018, le télescope spatial James-Webb, développé conjointement par la Nasa, l'Agence spatiale européenne (ESA) et l'Agence spatiale canadienne (CSA), doit succéder à Hubble. Sa mission : observer l'espace dans l'infrarouge, un rayonnement que son prédécesseur était incapable de capter. Surtout, il doit permettre de remonter jusqu'aux premiers instants qui ont suivi le Big Bang. Une nouvelle mission vers l'infini et au-delà, pour mieux nous raconter l'histoire de notre univers : une aventure qui commence dans une galaxie lointaine, très lointaine.

 

 

Programme " Lunokhod "

 

                                                  

 

Le programme Lunokhod (marcheur lunaire en russe) regroupe plusieurs missions spatiales soviétiques qui ont mis en œuvre entre 1969 et 1972 les premiers Astromobiles(ou Rovers, pour la NASA) télécommandés à la surface de la Lune. Deux véhicules d'environ 800 kg, Lunokhod 1 et Lunokhod 2, ont parcouru plusieurs dizaines de kilomètres durant plusieurs mois en effectuant des relevés scientifiques et en transmettant des dizaines de milliers de photos.

 

Le projet prend naissance au début des années 1960 dans le bureau d'études de Sergueï Korolev, principal responsable de l'astronautique soviétique, mais ne démarre réellement qu'après le lancement du programme lunaire habité soviétique en 1964 qui est chargé de relever le défi américain du programme Apollo. Le rôle assigné initialement à l'astromobile est de reconnaitre la zone d'atterrissage avant l'arrivée du module lunaire qui doit débarquer les cosmonautes sur la Lune. Finalement les Lunokhod seront lancés indépendamment du programme spatial habité. Le programme, qui ne connait qu'un seul échec dû au lanceur sur trois missions, est un succès remarquable. Les engins ont largement rempli les objectifs fixés par leurs concepteurs.

 

 Le programme Luna et la course à l'Espace

                               

 

La Lune est le premier objectif visé par les missions interplanétaires lancées au début de l'ère spatiale à la fin des années 1950. L'Union soviétique dispose d'une certaine avance, grâce notamment à la puissance de ses lanceurs, dans la Course à l'espace qui l'oppose aux États-Unis et qui est la traduction dans le domaine spatial de la Guerre froide qui sévit entre les deux superpuissances mondiales de l'époque. L'astronautique soviétique réalise un grand nombre de premières au cours de ses premières missions automatisées d'exploration de la Lune qui sont regroupées au sein du programme Luna : première photo de laface cachée de la Lune, premier atterrissage en douceur d'une sonde spatiale sur le sol lunaire. Mais progressivement le programme spatial américain et plus particulièrement le programme d'exploration de la Lune monte en puissance. D'une part la NASA lance en 1961 le programme Apollo qui a pour objectif de déposer avant la fin de la décennie des hommes sur la Lune, d'autre part elle développe des programmes de sondes automatiques tels que les atterrisseurs Surveyor ou les orbiteurs Lunar Orbiter. L’Union soviétique réplique en fixant des objectifs toujours plus ambitieux à ses sondes lunaires et en lançant à son tour en 1964 un programme spatial habité concurrent du programme Apollo.

 

 Premières esquisses du Lunokhod

 

 Au début des années 1960 le bureau d'études soviétique OKB-1 de Sergueï Korolev, placé sous la direction de Mikhaïl Tikhonravov, avait commencé à étudier un véhicule automobile télécommandé capable de se déplacer à la surface de la Lune. Cet engin devait être lancé par la fusée lourde N-1 développé pour lancer le vaisseau de la mission avec équipage vers la Lune. L'étude progresse lentement notamment jusqu'en 1963. Korolev décide de confier à cette date le développement du châssis du futur astromobile au bureau d'étude de l'entreprise VNII Transmash de Leningrad spécialisée dans la fabrication des chars d'assaut pour l'Armée rouge et dirigée par Alexander Leonovich Kemurdzhian,N 1,N 2. Ce dernier avait développé une passion pour la conception d'engins spatiaux télécommandés2,3. Les recherches menées conjointement en 1963 et 1964 par les équipes de Kemurdzhian et Korolev débouchent sur la conception d'un véhicle de 900 kg dont la finalité est d'apporter un soutien au programme lunaire habité placé également sous la responsabilité de Korolev. Le projet lunaire habité est officiellement lancé en aout 1964 et le rôle du véhicule est précisé : celui-ci doit effectuer des opérations de reconnaissance pour préparer le débarquement des cosmonautes sur le sol lunaire. Le projet, qui dispose désormais de moyens financiers, progresse rapidement et les ingénieurs de l'OKB-1 figent une première esquisse début 1965. Mais Korolev décide à la même époque de transférer l'ensemble de l'activité d'exploration du système solaire par les sondes automatiques à l'entreprise Lavotchkien dirigée à l'époque par Gueorgui Babakine.

                                     

 

 La phase de développement

 

La fusée retenue pour lancer l'astromobile n'est plus la N-1 qui accumule les retards mais le lanceur Proton en cours de mise au point, surmonté d'un étage Bloc D chargé d'injecter l'engin sur une trajectoire lunaire. La conception de l'astromobile est complètement revue par le responsable du bureau d'études Babakine, et également, pour partie, par Kemurdzhian, pour prendre en compte les capacités de ce lanceur moins puissant mais également pour intégrer les données fournies par Luna 9 le premier atterrisseur lunaire à avoir réussi sa mission : la fermeté du sol lunaire et la faible épaisseur de la couche de poussière conduisent à l'abandon des chenilles au profit de huit petites roues. À l'automne 1965 la conception est figée mais la conception détaillée ne sera achevée que fin 1967.

  Caractéristiques techniques des astromobiles Lunokhod

 Le Lunokhod est transporté jusqu'à la surface de la Lune par un étage chargé du transit entre la Terre et la Lune et de la descente sur le sol lunaire. L'ensemble constitué par cet étage et le véhicule, d'une masse totale comprise entre 5 660 kg et 5 700 kg forme le modèle Ye-8 dans la classification des sondes du programme Luna.

                         

   

 

les commandes depuis la Terre

 

 Le Lunokhod

 

Le Lunokhod est constitué d'une structure pressurisée en forme de marmite en alliage de magnésium qui contient l'avionique, les batteries ainsi que l'électronique associée aux instruments scientifiques. Cette structure est posée sur un châssis comportant huit roues de 51 cm de diamètre. Un couvercle concave, qui s'ouvre et se ferme, est placé au sommet et sert de support aux cellules d'un panneau solaire. Les senseurs des instruments scientifiques, les caméras de télévision utilisées pour la navigation ainsi que les antennes de télécommunications sont fixés sur le dessus et sur les côtés de la structure principale. L'ensemble est haut de 1,35 m, long de 1,7 m (2,22 m au niveau des roues) et large de 2,15 m au niveau du couvercle. Le rayon de braquage minimal est de 80 cm. L'engin peut franchir un obstacle haut de 40 cm ou large de 60 cm, grimper une pente de 20 % et manœuvrer sur une pente de 45 %. Des systèmes de sécurité interdisent le déplacement sur une pente supérieure à cette limite. Lunokhod 1 peut atteindre la vitesse de 800 m par heure en marche avant ou arrière tandis que les opérateurs de Lunokhod 2 peuvent choisir entre deux vitesses - 800 ou 2 000 m/h - dans les deux directions. L'énergie est fournie par des cellules solaires en silicium (arséniure de gallium pour Lunokhod 2) fixées sur la face interne du couvercle, fournissant 1 kW. La température de la partie pressurisée est maintenue dans une fourchette acceptable par circulation de l'air interne complétée par un circuit de régulation thermique ouvert à eau. Des radiateurs sont situés sur la partie supérieure de la structure pressurisée qui est recouverte durant la longue nuit lunaire par le couvercle en position repliée. La désintégration nucléaire de 11 kg de Polonium-210 fournit un chauffage d'appoint. Le Lunokhod est conçu pour résister à trois nuits polaires soit environ trois mois. Lunokhod 1 a une masse de 756 kg tandis que Lunokhod 2 pèse 836 kg.

 

Pour les télécommunications, le véhicule dispose d'une antenne grand gain orientable et d'une antenne à faible gain omnidirectionnelle. Pour le diriger, une équipe de cinq opérateurs sur Terre utilise les images fournies par les caméras de télévision pour envoyer des commandes. L'aller-retour du signal entre la Lune et la Terre prend environ 5 secondes. Les caméras panoramiques sont montées de chaque côté pour fournir l'une une image panoramique sur 180° d'avant en arrière et l'autre une image panoramique sur 180° du sol au ciel.

                                                                    

 

Les instruments scientifiques

 

Les instruments scientifiques embarqués comprennent7 :

 

L'étage de descente et de croisière

 

Le cœur de l'étage de descente et de croisière est constitué de quatre réservoirs sphériques reliés entre eux par des sections cylindriques. À chaque réservoir est fixé un pied doté d'un système d'amortissement. L'ensemble forme un carré de 4 mètres de côté. Ces réservoirs contiennent les ergols qui alimentent un moteur-fusée unique, placé dans une lacune au centre du carré et utilisé à la fois pour les corrections de trajectoire durant le transit entre la Terre et la Lune, pour l'insertion en orbite lunaire et pour la descente sur le sol de la Lune. Le moteur KDTU-417, qui est un nouvel engin développé pour la sonde par le bureau d'études Iasaïev, a une poussée qui peut être modulée entre 7,4 et 18,8 kNewtons. Six moteurs-verniers permettent d'effectuer les corrections d'orientation ; deux d'entre eux sont montés à côté du propulseur principal et sont utilisés durant la descente vers la Lune. Quatre réservoirs cylindriques largables de 88 cm de diamètres sont montés en position verticale par paire de chaque côté de cet ensemble : leur contenu est utilisé en priorité et ils sont largués avant que la sonde n'entame la descente vers le sol lunaire. L'avionique est logée dans les structures cylindriques du carré central mais également entre les réservoirs largables. Des réservoirs sphériques remplis d'azote utilisé par les moteurs-verniers sont d'une part fixés au sommet des réservoirs largables, d'autre part logés entre les réservoirs principaux. Le Lunokhod est amarré au sommet de l'étage : quatre rampes stockées en position repliées sont fixées sur l'étage par paires, devant et derrière lui, de manière à lui permettre de descendre sur le sol. Les rampes utilisées dépendent de la configuration de la zone d'atterrissage.

         

 

 Déroulement d'une mission

   

 

 Première tentative

                                                                                                   

 

La première mission Lunokhod est lancée le 19 février 1969 mais la coiffe du lanceur Proton développée spécifiquement pour abriter la nouvelle sonde spatiale se désintègre 51 secondes après le décollage sous la pression aérodynamique et le lanceur explose en éparpillant des débris dans un rayon de 25 km. Les 11 kg de Polonium-210 qui devaient maintenir une température minimale dans le Lunokhod ne sont pas retrouvés au cours des fouilles. Selon une rumeur non confirmée, le polonium aurait été utilisé par des soldats en tant que chauffage d'appoint dans leur casernement

 

 Lunokhod 1

                                                          

La deuxième mission n'est lancée que vingt mois plus tard car l'équipe projet s'est entre temps entièrement consacrée à la mission de retour d'échantillon dont l'objectif est de ramener un échantillon de sol lunaire avant le débarquement des Américains sur la Lune. La mission Luna 15 échoue car la sonde s'écrase sur le sol lunaire le 21 juillet 1969, le lendemain du débarquement de l'équipage d'Apollo 11. Finalement, en octobre 1970, Luna 16 parvient à ramener un échantillon et l'équipe peut se consacrer au lancement de la deuxième mission Lunokhod. Celle-ci, baptisée Luna 17 et embarquant le Lunokhod 1, est lancée le 10 novembre 1970 et effectue un atterrissage le 17 novembre à 3h47 UTC dans la mer de Pluies. Les rampes sont abaissées et Lunokhod 1 débarque quelques heures plus tard. Le déroulement de la mission est suivi avec un grand intérêt par le public des deux côtés du Rideau de fer, qui est fasciné par cette nouvelle expérience. Malgré les difficultés de l'équipe chargée de piloter le Lunokhod, celui-ci ne tombe finalement en panne que le 14 septembre 1971, après avoir dépassé trois fois la durée de vie pour laquelle il avait été conçu et après avoir parcouru 10,5 km, pris 20 000 photos, 206 panoramiques, effectué 25 analyses et 500 tests de dureté du sol.

 

 Lunokhod 2

 

Le modèle suivant est modifié avant son lancement pour prendre en compte les expériences tirées de la mission de Lunokhod 1. Les caméras de télévision actualisaient les images à un rythme trop lent et étaient placées trop bas dans certaines situations. Une troisième caméra à hauteur d'homme est ajoutée. La mission lUNA 21 embarquant lunokhod2 est lancée le 8 janvier 1973 et atterrit le 15 janvier dans le cretère Le Monnier.. Lunokhod 2 survit jusqu'au 3 juin après avoir parcouru 37 km et effectué 80 000 photos et 86 panoramiques.

 

  Lunokhod 3

   

 

Un quatrième véhicule devait être lancé en 1977 mais la mission fut annulée pour raisons budgétaires. Il est aujourd'hui exposé dans un musée à Moscou, le Lavochkin museum

 

 Résultats scientifiques

 

De nombreuses enseignements scientifiques purent être tirés des photos de roches, du sol, des cratères, des formations géologiques et des empreintes de roues. Les caméras des deux astromobiles réalisèrent en tout dix mille photos et trois cents panoramiques. De nombreuses mesures de la résistance du sol ont été réalisées à l'aide des pénétromètres. Le spectromètre de fluorescence X a permis d'effectuer des analyses chimiques du sol de la mer des Pluies et de celui du cratère Le Monnier composé essentiellement de roches basaltiques comprenant toutefois sur les bords du cratère Le Monnier des concentrations plus élevées desilicium, d'aluminium et de potassium. Les réflecteurs laser ont été utilisés pour mesurer la distance entre la Terre et la Lune : des tirs de laser effectués depuis l'observatoire du Pic du Midi en France et l'Observatoire de Simeiz en Crimée ont permis d'obtenir de mesurer la distance Terre-Lune avec une précision de 3 mètres pour Lunokhod 1 et de 40 cm pour Lunokhod 2. Ces mesures répétées régulièrement par la suite ont permis de mieux connaître les évolutions périodiques et séculaires de la distance Terre-Lune. Le magnétomètre de Lunokhod 2 a détecté un champ magnétique très faible fluctuant sous l'influence du champ magnétique interplanétaire. Le photomètre a permis d'effectuer des découvertes plutôt surprenantes : durant la journée lunaire, la lumière du Soleil est partiellement interceptée par la poussière en suspension tandis que la nuit, lorsque la Terre est visible, la luminosité est 15 fois plus importante que sur Terre durant les nuits de pleine Lune. Des mesures du rayonnement cosmique atteignant le sol lunaire ont été effectuées à l'aide du détecteur embarqué tandis que le télescope à rayons X a permis d'effectuer des observations du Soleil et de la galaxie.

 

Alexander Kemurdzhian, concepteur du châssis des Lunokhod, fut mis à contribution pour la fabrication d'un robot bulldozer, fondé sur ses expériences lunaires, afin de pousser des déchets radioactifs du toit de lacentrale nucléaire de Tchernobyl après l'accident nucléaire. Il fut envoyé aux États-Unis, après la fin de la guerre froide, afin de montrer ses robots.

a regarder absolument !!!

 



 

 

 

La sonde Juno

La sonde Juno réussit à se mettre en orbite autour de Jupiter

La Nasa a annoncé la nouvelle mardi. L'objectif de cette mission scientifique est d'en savoir davantage sur les origines de la plus grosse planète du système solaire.

 

Un modèle de la sonde Juno, distribué par la Nasa le 4 juillet 2016. (AUBREY GEMIGNANI / NASA / AFP)

C'est une performance remarquable. La sonde américaine Juno a réussi, mardi 5 juillet, à se mettre en orbite autour de Jupiter, ont annoncé les contrôleurs de vol de la Nasa. L'engin a été capturé comme prévu par la gravité de la plus grande planète du système solaire, a indiqué le centre de contrôle, qui a reçu la confirmation du succès de la manœuvre à 5h53, heure de Paris. La fin de la manoeuvre a provoqué un tonnerre d'applaudissements dans la salle de contrôle de la Nasa, à Pasadena, en Californie. Juno avait quitté la Terre il y a cinq ans.

L'objectif de cette mission scientifique est d'en savoir davantage sur les origines de la plus grosse planète du système solaire et son impact sur le développement de la vie sur Terre, précise l'agence spatiale américaine.

La deuxième sonde autour de Jupiter

Une fois en position, la sonde entamera sa mission qui doit durer 20 mois, à raison d'une orbite complète tous les 14 jours. Juno étudiera l'impressionnant champ magnétique de Jupiter et cherchera à déterminer la composition de son atmosphère, en particulier pour savoir si elle contient de l'eau.

La Nasa espère que la sonde pourra envoyer ses premiers clichés à partir du 27 août, jour où ses instruments scientifiques seront allumés pour un test. Juno est la deuxième sonde à se placer en orbite autour de Jupiter, une planète grande comme 1 300 fois la Terre, après la mission Galileo de la Nasa entre 1995 et 2003.

 

FRANCETV INF