La science de la mission indienne Chandrayaan-2 au pôle Sud de la Lune


L’organisation indienne de recherche spatiale est sur le point de lancer sa mission Chandrayaan-2 dimanche 14 juillet dans le but de déployer un atterrisseur et un rover où personne n’a encore osé – le pôle sud de la lune.

C’est une région généralement riche en glace d’eau et en lumière solaire, deux éléments essentiels des futures missions humaines sur Mars. Vous pouvez donc considérer le vaisseau spatial indien comme un éclaireur pour les astronautes qui suivra peut-être un an – dès 2024, si les instructions de l'administration Trump à la NASA se déroulent comme prévu.

Cela signifie que la science de Chandrayaan-2 en Inde sera utile pour planifier ces futures missions humaines. De plus, en apprendre davantage sur l'histoire géologique de la Lune nous renseignera sur d'autres corps rocheux du système solaire à l'atmosphère ténue, tels que Mercure. En étudiant un monde, nous pouvons souvent tirer des conclusions sur les autres.

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L'atterrisseur indien Vikram Moon (à gauche) passe en position de lancement sur l'orbiteur lunaire Chandrayaan-2 avant le lancement prévu pour juillet 2019. La mission enverra un orbiteur, un atterrisseur et un rover sur la lune.

L'atterrisseur indien Vikram Moon (à gauche) passe en position de lancement sur l'orbiteur lunaire Chandrayaan-2 avant le lancement prévu pour juillet 2019. La mission enverra un orbiteur, un atterrisseur et un rover sur la lune.

(Crédit image: India Space Research Organization)

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Une fusée GSLV Mark III portant l’orbiteur, l’atterrisseur et l’avertisseur lunaire Chandrayaan-2 se tient prête à décoller du Centre spatial Satish Dhawan, en Inde, à Sriharikota.

Une fusée GSLV Mark III portant l’orbiteur, l’atterrisseur et l’avertisseur lunaire Chandrayaan-2 se tient prête à décoller du Centre spatial Satish Dhawan, en Inde, à Sriharikota.

(Crédit image: India Space Research Organization)

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Illustration d'artiste représentant l'orbiteur indien Chandrayaan-2 (en bas) et l'atterrisseur Vikram, qui porte le rover Pragyan, en orbite autour de la lune.

Illustration d'artiste représentant l'orbiteur indien Chandrayaan-2 (en bas) et l'atterrisseur Vikram, qui porte le rover Pragyan, en orbite autour de la lune.

(Crédit d'image: Indian Space Research Organization)

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Le site d’atterrissage ciblé de la mission indienne Chandrayaan-2 visant à explorer le pôle sud lunaire.

Le site d’atterrissage ciblé de la mission indienne Chandrayaan-2 visant à explorer le pôle sud lunaire.

(Crédit d'image: Indian Space Research Organization)

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L'Inde prévoit de lancer sa deuxième mission lunaire, Chandrayaan-2, en juillet 2019.

Description détaillée de la mission lunaire Chandrayaan-2 en Inde.

(Crédit image: ISRO via Twitter)

Chandrayaan-2 s'appuiera sur les travaux de sa mission orbitale prédécesseur Chandrayaan-1, qui est surtout connu pour avoir aidé à découvrir des molécules d’eau sur la lune il ya dix ans. La mission coûte environ 140 millions de dollars, selon le Times of India.

Par coïncidence, Chandrayaan-2 sera également lancé le 20 juillet, juste quelques jours avant le 50e anniversaire du premier atterrissage sur une lune humaine, Apollo 11.

Voici ce que le nouvel orbiteur, atterrisseur et rover va faire.

Profil de mission

L'Inde prévoit de lancer sa deuxième mission lunaire, Chandrayaan-2, en juillet 2019.

(Crédit d'image: Indian Space Research Organization)

Commençons par la fusée de l’engin spatial, appelée lanceur de satellite à satellite géosynchrone Mark-III. Il s’agit d’un véhicule à trois étages présenté comme le lanceur le plus puissant de l’Inde. Selon l'Organisation de recherche spatiale indienne (ISRO), la fusée lancera et placera finalement la sonde dans une orbite terrestre. Il s’agit d’un cercle stable autour de la planète qui permet aux contrôleurs de mission de vérifier l’orbiteur de l’engin spatial et l’atterrisseur attaché, et de s’assurer que tout va bien.

À partir de là, Chandrayaan-2 sera placé sur une trajectoire de transfert lunaire – son chemin vers la lune.

La sonde lancera ses moteurs une nouvelle fois au voisinage de la Lune pour s’insérer dans une orbite lunaire, puis tournera progressivement pour se rapprocher jusqu’à atteindre une orbite circulaire de 100 km au-dessus de la Lune. Ensuite, il sera temps pour les 5 200 lb. (2 400 kilogrammes) orbiteur et 3 200 lb (1500 kg) atterrisseur pour commencer leurs missions séparées.

"Le jour de l'atterrissage, l'atterrisseur se séparera de l'orbiteur puis effectuera une série de manœuvres complexes", a déclaré l'ISRO.

L’atterrisseur s’appelle Vikram, d’après le fondateur du programme spatial indien Vikram Sarabhai, selon la société planétaire. Après avoir pris la bonne trajectoire, Vikram se posera entre deux cratères appelés Manzinus C et Simpelius N, à environ 70 degrés au sud de l'équateur.

Le prochain acte de Vikram sera de déployer un 60 lb. (27 kg) rover, appelé Pragyan ("sagesse" en sanskrit). Pragyan est conçu pour parcourir une distance maximale de 0,5 km et durer environ un jour lunaire, ce qui équivaut à 14 jours terrestres.

Le rover va renvoyer ses données scientifiques à Vikram, qui peut communiquer soit avec le vaisseau spatial en orbite, soit directement avec le réseau indien de l'espace lointain, a ajouté la société. Même après la fin des opérations du mobile, l'orbiteur devrait continuer à fonctionner environ un an.

Instruments scientifiques

Chandrayaan-2 présentera la science réalisée par Chandrayaan-1 il y a une décennie. L'ISRO a déclaré qu'il souhaitait en savoir plus sur l'histoire et l'évolution de l'origine de la lune en examinant sa topographie, sa minéralogie et plus encore.

"Nous allons également explorer les découvertes faites par Chandrayaan-1, telles que la présence de molécules d'eau sur la lune et de nouveaux types de roches avec une composition chimique unique", Les responsables de l'ISRO ont déclaré.

Les descriptions d'instruments suivantes sont basé sur des informations de son site web.

L'orbiteur est équipé de deux caméras – une caméra de cartographie de terrain et une caméra haute résolution pour orbiteur (CODP) – afin de fournir des cartes détaillées de la surface. La CODP aidera également Vikram à arriver en toute sécurité en recherchant des cratères ou des rochers avant que l’atterrisseur ne se sépare.

Les informations sur la composition de la lune seront transmises via une paire de spectromètres: le spectromètre à rayons X doux à grande surface (CLASS) et un spectromètre à infrarouge. Un radar à synthèse d'ouverture cherchera de la glace d'eau et estimera également l'épaisseur du sol (régolithe). L'orbiteur dispose également d'instruments permettant d'observer les rayons X solaires et l'atmosphère ténue de la lune (ou exosphère).

Illustration d'artiste représentant l'atterrisseur indien Chandrayaan-2, Vikram, et son rover Pragyan à la surface de la lune, près du pôle sud lunaire.

(Crédit d'image: Indian Space Research Organization)

Le Vikram Lander dispose de trois instruments principaux.

  • L'instrument de radio-anatomie de l'ionosphère et de l'atmosphère hypersensibles liées à la lune (RAMBHA) examinera la densité de température des électrons à proximité de la surface lunaire. L'instrument examinera également comment le plasma, ou gaz surchauffé, change près de la surface lunaire dans différentes conditions solaires.
  • L'expérience thermo-physique de surface de Chandra (CHASTE) examine en détail la surface lunaire. Il s'agira d'apprendre comment la température varie en fonction de la profondeur et dans quelle mesure la surface conduit la chaleur. Il comprend une sonde thermique (capteurs et un élément chauffant) qui sera insérée dans le régolithe à une profondeur maximale de 4 pouces (10 centimètres).
  • L'instrument pour l'activité sismique lunaire (ILSA) écoutera les tremblements de lune. Le sismomètre est conçu pour "détecter le moindre déplacement du sol, la vitesse ou l'accélération provoquée par des tremblements de terre lunaires", selon ISRO.

Le rover Pragyan, quant à lui, aura deux instruments.

  • Un spectromètre à rayons X à particules alpha (APXS) étudiera la composition élémentaire de la lune autour du site d'atterrissage. L'instrument bombarde la surface avec des rayons X (ou particules alpha) et examine ensuite le résultat. Cela permettra à l'instrument d'identifier les éléments connus pour constituer des roches sur la lune, tels que le sodium, le magnésium et l'aluminium. Il peut également capter des oligo-éléments tels que le strontium ou le zirconium.
  • Un spectroscope de dégradation induit par laser (LIBS) cherchera également des éléments, mais davantage par leur abondance. "Pour ce faire, il déclenche des impulsions laser de grande puissance à divers endroits et analyse le rayonnement émis par le plasma en décomposition", a déclaré l'ISRO.

La mission comprend également un Réseau de rétroréflecteurs laser de petite taille de la NASA "comprendre la dynamique du système lunaire de la Terre et en tirer des indices sur l'intérieur de la Lune", a déclaré l'ISRO. Comme certaines missions Apollo et Lunokhod qui ont atterri sur la Lune au cours des dernières décennies, cet ensemble permettra aux scientifiques de tirer des lasers depuis la Terre vers un réflecteur, ce qui fera rebondir le signal sur Terre. Ils tireront ensuite des données scientifiques de la mesure de la dispersion (étalement) du laser à son retour, ainsi que du temps nécessaire au laser pour revenir.

Rendez-vous sur Space.com le dimanche 14 juillet à 17h. EDT (21h00 GMT / 0230 le 15 juillet IST) pour une diffusion Web en direct de la mission indienne Chandrayaan-2. Vous pouvez le regarder en direct ici sur Space.com et directement depuis ISRO ici.

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