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Sommaire de ce numéro :

To be a planet or not to be a planet : That is the question à l'IAU! (24/08/2006)

La constante de Hubble : Suite. (24/08/2006)

Un petit pas pour l'Homme, une grosse bêtise pour l'humanité : le film Apollo 11 est perdu! (24/08/2006)

Voyager 1 : 100 UA au compteur! (24/08/2006)

Spitzer :.La beauté d'Orion. (24/08/2006)

Hubble : Il voit les étoiles les moins lumineuses. (24/08/2006)

Magellan et Hubble : It's full of stars (Dave Bowman dans 2001 A Space Odyssey). (24/08/2006)

Le problème du Deutérium : Enfin résolu par FUSE ? (24/08/2006)

Planck : En cours de test. (24/08/2006)

Chandra :.On a vu la matière noire! (24/08/2006)

Cassini-Saturne : Les anneaux de l'Opposition. (24/08/2006)

Cassini-Saturne :.La division de Huygens. (24/08/2006)

Mars :.Des éruptions de CO2 au Pôle Sud. (24/08/2006)

SMART :.Un dernier tour et puis s'en va! (24/08/2006)

Les magazines conseillés ; La Recherche de Juillet/Août : le Climat. (24/08/2006)

TO BE A PLANET OR NOT TO BE A PLANET : THAT IS THE QUESTION À L'IAU! (24/08/2006)

(Crédit des dessins: The International Astronomical Union/Martin Kornmesser)

(cet article a fait l'objet d'un envoi spécial il y a qq jours)

Du 14 au 25 Août 2006 se tient à Prague (RepTchèque) le congrès de l'Union Astronomique Internationale fondée en 1919, (IAU) et cette année (elle se réunit tous les trois ans) plus particulièrement; cette réunion est super importante.

On va peut être enfin mettre fin aux interminables débats sur ce qu'est une PLANÈTE.

Un groupe de sages constitué (voir photo, crédit IAU) est chargé depuis quelques temps (deux ans) de réfléchir à la bonne définition.

Le groupe de sages : de gauche à droite et de haut en bas :

Professeur André Brahic, célèbre astrophysicien bien connu de nous tous, prof à Paris VII et Dr du lao gamma gravitation au CEA.

Dr Iwan Williams de la Quenne Mary University de Londres expert en dynamique du système solaire.

Dr Junichi Watanabe directeur de la division grand public au NAOJ, astronome du système solaire bien connu au Japon.

Dr Richard Binzel, professeur de sciences planétaires et terrestres au célèbre MIT. C'est lui qui a mis au point l'échelle de risques météoritiques, dite échelle de Turin.

Dr Catherine Cesarsky directeur général de l'ESO et présidente élue de l'IAU.

Dava Sobel auteur à succès de livres à base scientifique comme Longitude et la fille de Galilée. Représente en fait le grand public dans ce groupe.

Dr Owen Gingerich Professeur émérite d'astronomie et d'histoire des sciences au Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).

Et bien nos sages n'arrivent pas tout nu à cette réunion, ils nous proposent une nouvelle définition d'une planète.

Essayons d'en tirer la substantifique moelle de cette proposition (draft en anglais).

Nos amis définissent en fait deux termes : planète (planet en anglais) et plutons (plutons en anglais mais la planète Pluton se dit Pluto, il n'y a pas d'ambiguïté en anglais, en français il faudra trouver un terme proche ; plutonète??). j'utiliserai le mot pluton avec un "p" minuscule pour ce genre de corps pour le moment.

Si ces définitions sont acceptées lors de cette réunion, notre système solaire va comporter 12 planètes, 8 classiques et 4 autres. (ne pas confondre avec les petits objets baptisés plutinos)

Les classiques bien entendu : Mercure, Vénus, Terre; Mars; Jupiter; Saturne; Uranus et Neptune et les autres : Cérès; Pluton; Charon (compagnon de Pluton) et 2003 UB313 (un nom devra être trouvé).

Pluton reste donc bien une planète mais est le prototype d'une sous catégorie appelée les "plutons".

Il y aurait donc trois nouvelles "planètes".

Cette nouvelle définition était nécessaire car on découvre avec des télescopes de plus en plus puissants, de plus en plus d'objets lointains d'une taille non négligeable, il fallait mettre de l'ordre.

La nouvelle définition du mot planète :

Pour être qualifiée de planète un objet céleste doit satisfaire à deux critères :

· L'objet doit être en orbite autour d'une étoile et pas en orbite autour d'une autre planète.

· L'objet doit être suffisamment massif pour que sa propre gravité lui donne une forme presque sphérique. (généralement objets > 800 km de diamètre)

Voici dans la langue originale (anglais) du congrès la définition proposée à l'adoption :

“A planet is a celestial body that (a) has sufficient mass for its self-gravity to overcome rigid body forces so that it assumes a hydrostatic equilibrium (nearly round) shape, and (b) is in orbit around a star, and is neither a star nor a satellite of a planet.”

Cérès serait alors une planète mais qu'on appellerait planète naine (dwarf planet)

On a donc introduit aussi une sous catégorie de planètes appelée pour le moment des plutons; sa définition est la suivante : un objet qui correspond à la définition de planète mais qui orbite le Soleil en plus de 200 ans et dont l'orbite est généralement très excentrique.

Pluton serait à la fois un "pluton" et une "planète. (pas très satisfaisant pour l'esprit si je peux me permettre)

Nos amis de l'IAU ont aussi pensé à définir les satellites des planètes.

Un corps suffisamment massif (pour satisfaire la définition de planète) qui orbite une planète est appelé "satellite" de cette planète si leur barycentre (point autour duquel ces deux corps tournent autour) est situé à l'intérieur de la surface de la planète.

Exemple : la Lune, tous les gros satellites de Jupiter ont leur barycentre à l'intérieur de leurs planètes, ce sont des satellites.

On peut se poser quelques questions à propos de cette nouvelle définition .

Qu'en est il du couple Pluton-Charon? Ces deux corps sont suffisamment massifs, que le centre de gravité du système autour duquel ces deux corps tournent est situé EN DEHORS de ces corps. D'autre part ils obéissent aux critères de définition des planètes, on appellera ce système, une planète double.

Un point intéressant , les deux nouveaux satellites de Pluton découverts, ils sont minuscules et donc n'ont pas droit au titre de planète, ils tournent autour du système pluton Charon mais leur barycentre est situé en dehors des planètes, ils ont quand même droit au titre de satellites. (il y a donc à toute règle des exceptions, ouf!).

Examinons le cas de Cérès (le plus gros astéroïde de la ceinture principale) maintenant.

Cérès satisfait manifestement aux critères de définition d'une planète (sphérique et suffisamment massive et orbite le soleil), c'est donc bien une planète, bien que jusqu'à présent on l'ai appelé astéroïde ou petite planète (comme au MPC : Minor Planet).

Comme elle est très petite certain l'appellent planète naine. (ou mini planète, non officiel c'est de moi).

Ce n'est pas un "pluton".

Attention maintenant cela se corse! Parlons des nouveaux corps comme les gros KBO.

2003 UB313 obéit manifestement à la définition d'une planète, elle serait même plus grande que Pluton, c'en est donc une et il faudra lui trouver un joli nom. Pour le moment elle a été baptisée Xena, amis ce nom n'est pas officiel, l'IAU devra lui trouver un nom plus tard.

Là où cela devient intéressant, c'est que Xena est aussi une pluton d'après la définition.

Il reste des catégories d'objets qui n'ont pas été baptisés, ce sont tous les autres, ceux qui sont trop petits pour être une planète par exemple; on les appellera petits corps du système solaire (small solar system bodies), ce terme devrait remplacer le terme "petites planètes" (minor planets).

Ce sont par exemple les géocroiseurs (NEO), les astéroïdes, les comètes, les TNO etc..

On peut se poser la question de savoir si notre système solaire va encore évoluer, et bien oui, très certainement si on suit ces définitions, il y a des candidats qui se bousculent à la porte de l'IAU.

Voici sur ce dessin quelques nouveaux candidats.

Il est certain qu'une douzaine d'entrées se feront dans les années qui viennent mais dans la sous catégorie des "plutons"

Voici le tableau des futurs candidats : (d'après le tableau diffusé par l'IAU pour le congrès)

Objet	Estimation du diamètre
2003 EL₆₁	2000×1000×1200 km
2005 FY₉	1500±300 km
(90377) Sedna	1200-1800 km
(90482) Orcus	1000±200 km
(50000) Quaoar	~1000 km
(20000) Varuna	600 ± 150 km
(55636) 2002 TX₃₀₀	<700 km
(28978) Ixion	500±100 km
(55565) 2002 AW₁₉₇	700±100 km
(4) Vesta	578×560×458 km
(2) Pallas	570×525×500 km
(10) Hygiea	500×400×350 km

Un point intéressant sera aussi abordé : la limite supérieure d'une planète; en effet à partir de quel moment une planète très massive n'est elle plus une planète, mais une étoile qui n'a pas déclenché ses réactions nucléaires; je veux dire une naine brune (brown dwarf)?

Il n'y a pas consensus à ce sujet, mais les scientifiques admettent la limite de 13 masses de Jupiter.

Ces définitions doivent aussi s'appliquer aux planètes extra solaires.

Mais les planètes qui flottent toutes seules dans l'espace comme on en a déjà parlé il y a quelques temps, posent un problème, on ne sait pas dans quelle catégorie les ranger.

Nos amis de l'IAU diffusent même une petite vidéo mpeg de 4,6MB (pas très intéressante) sur le nouveau système solaire, pour ceux que ce la peut intéresser, là voici. On part du Soleil puis on survole, Mercure, Venus, la Terre, Mars, Cérès, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune, Pluton et Charon, une pause pour voir le Soleil de cette distance puis on aperçoit 2003 UB313.

Décision définitive fin août!

Article du JPL à ce sujet.

LA CONSTANTE DE HUBBLE : SUITE. (24/08/2006)

Suite à l'article précédent sur la constante de Hubble, j'ai reçu un commentaire de notre célèbre astrophysicien Jean Pierre Luminet à ce sujet.

Voilà sa remarque.

Je me permets de vous rappeler que la constante de Hubble (qui n'est même pas constante au cours du temps, il faut mieux l'appeler le taux d'expansion, ou paramètre de Hubble) n'est PAS PERTINENTE pour fixer des bornes sur l'âge de l'univers dès lors qu'il y a une forme d'énergie répulsive dans l'univers (ce qui semble bien être le cas).

L'intérêt actuel de mieux mesurer H₀ (H₀ c'est la valeur de H aujourd'hui) n'est donc pas d'augmenter ou de diminuer l'âge de l'univers, mais de mieux mesurer la variation de H au cours du temps (et donc vérifier le taux d'accélération).

C'est l'objet du chapitre 33 de mon "Univers chiffonné", mais comme je ne puis espérer que tout le monde l'a lu (!), cela se résume en deux figures.
Figure de gauche : Le temps de Hubble tH = 1/H₀ est obtenu en traçant la tangente à la courbe R(t) à l'instant présent.

Dans la figure de droite, il n'y a pas d'énergie sombre, tH donne effectivement une limite supérieure à l'âge de l'Univers.

Mais dans la figure précédente (de gauche), avec énergie sombre ou constante cosmologique (modèle à expansion accélérée), il n'y a plus aucun rapport, la tangente ne donne strictement aucune indication.

Or, l'univers réel est, aux dernières nouvelles, actuellement composé à 70% d'énergie sombre...

En vertical, c'est un facteur d'échelle spatial, quelque chose liée à la taille de l'Univers.

Reportez vous à son excellent livre (existe en livre de poche).

UN PETIT PAS POUR L'HOMME, UNE GROSSE BÊTISE POUR L'HUMANITÉ : LE FILM APOLLO 11 PERDU! (24/08/2006)

Je n'arrive pas à le croire!

Nos amis américains, ont réussi à "égarer" le film original des premiers pas d'Armstrong sur la Lune; cela ressemble à une blague mais c'est vrai! Et en plus ils veulent retourner sur la Lune, je peux déjà leur dire, il n'est pas là bas!

Il y a quelques jours la NASA a annoncé officiellement qu'elle était à la recherche des bandes originales de la première sortie lunaire d'Apollo 11 du 21 Juillet 1969.

C'est sur cette bande que Neil nous sort la fameuse phrase "Un petit pas ….

Les bandes originales d'après les dires de la NASA peuvent se trouver n'importe où au GSFC ou au service des archives.

En fait tellement d'employés sont partis à la retraite ou ont été remerciés après la fin de la glorieuse époque Apollo, que personne ne s'est senti responsable de ces archives et que peut être même quelqu'un l'a ramené dans ses affaires et l'a vendu au marché noir, pourquoi pas, rien ne m'étonne.

Ces premiers pas sur la Lune ont été vus par des millions sinon des milliards de téléspectateurs de par le monde et si vous l'avez vu (vous avez donc des cheveux blancs comme moi) vous avez eu une chance inouïe; c'est le genre d'événement dont on se souvient toute sa vie.

Les bandes originales ont été enregistrées dans les trois stations d'écoute du Deep Space Network de la NASA, ensuite elles furent envoyées au Goddard Space Flight Center dans le Maryland, qui les a transmises aux Archives Nationales fin 1969 et puis les a fait revenir en 1970, et là on perd la trace.

Rappelons que les bandes de la mission Apollo remplissent 2614 cartons (5 bandes par boite), il en manque deux dont celle contenant les données d'Apollo 11.

Pas de panique, il y a quand même des copies (dans un coffre à Houston), mais avouez que cela fait désordre pour le plus grand pays du monde.

Il y a un peu plus d'un an, quand la NASA a eu besoin des bandes, on n'a pas été capable de les localiser; même en contactant les anciens employés et ceux qui étaient partis à la retraite.

La NASA ne considère pas ces bandes comme perdues, elle garde espoir de les retrouver, et dans ce cas des mesures sont prévues pour les conserver et les visionner avec les appareils originaux de l'époque (les signaux étaient transmis à la vitesse de 10 images par seconde et ensuite reconvertis en 60 images par seconde pour la transmission télévision) et les dupliquer correctement.

VOYAGER 1 : 100 UA AU COMPTEUR! (24/08/2006)

(illustration : NASA)

Ceux qui ont quelques heures de vol comme moi se rappellent nos vaillantes sondes interplanétaires des années 1970, les sondes Voyager. Elles nous ont fait découvrir vraiment notre système solaire.

Voyager 1 toujours en forme vient de passer le kilométrage symbolique de 100 Unités Astronomiques (UA= distance Terre Soleil approx 150 Millions de km); cela s'est produit le 15 Août 2006.

C'est devenu l'objet construit par les humains le plus lointain dans le système solaire.

Cela a été annoncé par Ed Stone, ancien Directeur du JPL, cela fait maintenant près de 30 ans que ces deux sondes fonctionnent et survivent au dur environnement spatial (radiations, température, vide…).

Bien entendu à la distance où ils sont (Voyager 2 est à 80 UA) il ne faut pas compter sur le Soleil, c'est pour cette raison qu'il y a des générateurs isotopiques d'énergie (les fameux RTG) à bord; mais même eux commencent à s'épuiser (la décroissance radio active! Pu238 : 87 ans de période, c'est à dire qu'au bout de ce temps il a perdu la moitié de son activité).

La puissance de son émetteur est de l'ordre de….20W!!!!! miracle de la technique de pouvoir après un si long trajet (15 milliards de km!) de toujours pouvoir capter les signaux. Les RTG donnent actuellement 300W.

Voyager 1 est arrivé à la limite de l'héliopause , pour plus de détails voir cet astronews précédent, cette région est la couche externe de la bulle qui entoure le Soleil, il va bientôt pénétrer l'espace interstellaire.

On espère tous que des fonds seront levés pour payer quelques personnes qui vont suivre la mission encore pendant quelques années, sinon nos amis américains, sont un peu brutaux, ils sont capables de fermer l'interrupteur et de licencier tout le personnel.

Cela ne doit pas arriver, Voyager appartient à toute l'humanité.

Un autre voyageur est en route pour les confins du système solaire, c'est New Horizons qui se dirige vers Pluton et la ceinture de Kuiper.

New Horizons atteindra aussi les 100 UA mais ne dépassera jamais Voyager car ce dernier a été accéléré par de multiples assistances gravitationnelles et s'échappe actuellement à la vitesse énorme de 17km/s, New Horizons atteindra le même kilométrage dans …32 ans (en Décembre 2038, nous en reparlerons… peut être?) car propulsé par une seule assistance gravitationnelle qui devrait lui donner une vitesse finale de 13km/s.

NH atteindra la ceinture des astéroïdes la semaine prochaine, à 3,3 UA, sept mois après son départ.

POUR ALLER VRAIMENT PLUS LOIN :

Le site des Voyager à la NASA.

Le podcast de cette nouvelle (en anglais of course) au JPL.

Toutes les vidéos sur les missions Voyager à choisir sur ce site de la NASA.

Article de fond bien fait sur cette étape importante chez nos amis de la Planetary Society.

Explication sur l'héliopause en français par Wikipedia.

La position actuelle de nos sondes interplanétaires grâce à nos amis allemands de Heavens above.

Sur ce site un article à ce sujet sur les lois de Newton.

SPITZER : LA BEAUTÉ D'ORION. (24/08/2006)

(Photos : NASA/Caltech)

Spitzer, notre observatoire spatial en IR nous donne cette fois une vue extraordinaire d'un des plus beaux objets célestes connus de tous : la nébuleuse d'Orion ou M42, située à 1450 années lumière de nous et couvrant un espace de 240 années lumière.

On peut voir sur la première image la comparaison entre l'image dans le domaine visible (à droite) et dans l'IR où l'on peut percer les nuages de poussières.

Spitzer avec sa grande précision d'analyse a pu détecter plus de deux milles disques proto planétaires dans cette nébuleuse.

Ces disques de poussières et de gaz se forment autour d'une jeune étoile et sont détectés dans l'IR facilement car ils ré-émettent dans cette longueur d'onde la lumière de leurs étoiles.

Ces disques sont des planètes potentielles en formation.

En plus d'Orion on aperçoit dans la moitié supérieur gauche une plus petite nébuleuse c'est M43 et tout en haut de l'image (en bleu dans le visible) c'est NGC 1977.

Chaque nébuleuse est caractérisée en IR par un disque de poussières correspondant à l'onde de choc des vents stellaires de leurs étoiles respectives.

On voit sur la vue IR en rouge et orange (8 et5,8µ) la lumière ré-émise par la poussière, en vert (4,5µ) les gaz chauds et le bleu (3,6µ) correspond à la lumière des étoiles.

Voici une vue plus détaillée en IR de la nébuleuse d'Orion.

La nébuleuse elle même occupe la moitié inférieure de l'image, elle est entourée d'un nuage de poussières.

Elle contient approximativement un millier de jeunes étoiles en formation qui illuminent ces nuages.

Au centre de la nébuleuse se trouvent 4 étoiles monstrueuses plus de 100.000 fois plus lumineuses que notre Soleil, ce sont les étoiles du Trapèze.

Ce sont les radiations, les vents et les gaz émis par ces étoiles qui creusent comme une cavité dans le centre de cette nébuleuse.

Derrière ce Trapèze, bien enfoncé dans les nuages, se trouvent d'autres étoiles que l'on voit en vert sur la photo; et au dessus il y a des matériaux plus froids qui apparaissent sombres sur la photo (détail dans le cartouche du haut) et qui se détachent contre la nébulosité rose. Ce sont des étoiles embryonnaires qui illuminent ainsi le nuage avec des couleurs d'aquarelle; les jets de gaz de ces étoiles sont éjectés vers ces nuages provoquant cette forme de fer à cheval de couleur verte.

En rouge et orange (8 et5,8µ) la lumière ré-émise par la poussière, en vert (4,5µ) les gaz chauds et le bleu (3,6µ) correspond à la lumière des étoiles.

C'est le recensement le plus complet de jeunes étoiles avec disques effectué dans les nuages d'Orion d'après Thomas Megeath qui a mené ces recherches. Ce sont toutes des systèmes solaires en puissance et on a cherché à déterminer leur répartition c'est à dire à savoir celles qui vivent en amas et celles qui vivent plutôt isolées.

Il a trouvé que plus de la moitié vivent en larges amas et que de façon surprenante, un quart vivent seules ou dans des groupes d'un très petit nombre d'étoiles, ce n'est pas ce que l'on pensait avant d'effectuer cette étude.

En plus T Megeath et ses collègues pensent que 60 à 70% des étoiles d'Orion possèdent un disque proto planétaire, mais alors pourquoi pas cent pour cent? Ils cherchent une explication.

POUR ALLER PLUS LOIN:

Orion par l'Observatoire de Paris.

La nébuleuse d'Orion chez nineplanets.

La nébuleuse d'Orion chez Wikipedia.

Vue en volume de la nébuleuse d'Orion par le Hayden Planetarium de New York.

Orion vue par le VLT de l'ESO.

HUBBLE : IL VOIT LES ÉTOILES LES MOINS LUMINEUSES. (24/08/2006)

Le télescope spatial Hubble (HST) vient d'observer ce que les astronomes considèrent comme étant les étoiles les moins lumineuses vues dans un amas globulaire, un amas globulaire est un amas très concentré de centaines de milliers d'étoiles qui se forment très peu de temps après le Big Bang. Leur intérêt est qu'ils contiennent des étoiles d'à peu près le même age très ancien.

Rien que dans notre galaxie il y a plus d'une centaine d'amas globulaires, ils orbitent notre galaxie sur une répartition sphérique plutôt à la périphérie de notre galaxie et dans toutes les directions, alors que les étoiles "normales" sont situées dans le plan galactique.

Cela a été découvert dans l'amas NGC 6397 qui est très proche de nous : 8500 années lumière.

C'est ce que pense l'astronome Harvey Richer de Vancouver qui a travaillé sur Hubble et annonce cette semaine à la réunion de l'IAU à Prague, qu'il a observé ainsi les étoiles les plus faibles en luminosité repoussant ainsi les limites d'observation de Hubble.

Ces étoiles sont de la masse la plus faible (approx 1/10 de masse solaire) capable de déclencher des réactions nucléaires.

La caméra ACS de Hubble a effectué cette étude sur deux populations distinctes d'étoiles dans cet amas : les naines rouges qui consomment de l'Hydrogène comme notre Soleil et les moins lumineuses naine blanches qui sont les restes des étoiles de masse similaire à notre Soleil.

Pour donner une image de la luminosité de ce genre d'étoiles, voici une comparaison donnée par HST : la luminosité correspond à une bougie allumée sur la Lune et vue de la Terre!!!!!

Afin de résoudre optiquement de telles étoiles si faiblement lumineuses, il faut empiler des vues du même coin du ciel, c'est ce qui a été fait : pendant 75 heures Hubble a pris 378 images du même endroit représentant un pour cent de l'amas NGC 6397. Chaque image a été analysée pixel par pixel pour trouver les étoiles les plus faiblement lumineuses.

Sur cette photo (© NASA/Uni of British Columbia) on voit à gauche une portion de cet amas NGC 6397, Hubble a photographié les moins lumineuses de l'amas qui sont réparties entre ces étoiles très lumineuses qui n'appartiennent pas à l'amas, elles sont en avant de l'amas.

Les naines rouges (image en bas à droite avec un cercle rouge au centre) très peu lumineuses sont de magnitude 26 et les naines blanches (image en haut à droite dans le cercle bleu près du centre) de magnitude 28.

On remarquera que sur la naine blanche qui est en principe plus froide que la naine rouge, est tellement froide qu'elle subit une transformation chimique qui la fait paraître bleue.

On ne peut voir tous ces détails qu'en cliquant sur l'image pour avoir une photo de plus grande résolution.

Photo prise en Mars et Avril 2005 dans le visible et l'IR.

Les naines blanches servent aussi comme moyen de datation de l'age de l'Univers, en effet; ce sont des étoiles mortes (provenant du décès d'étoiles de masse moyenne jusqu'à 8 masses solaires) qui ont effectuées tout leur parcours sur le diagramme HR et qui sont donc vieilles par principe.

L'Univers doit donc au moins être aussi vieux que ses plus vieilles étoiles cela paraît évident.

Les naines blanches se refroidissent avec une courbe connue et prévisible, leur donnant ainsi une fonction d'horloge universelle. Les plus vieilles naines blanches sont les plus froides et réciproquement.

Par cette technique l'age de cet amas NGC 6397 a été évalué à 12 milliards d'années.

MAGELLAN ET HUBBLE : IT'S FULL OF STARS (D Bowman dans 2001 A Space Odyssey). (24/08/2006)

(Photo : © NASA, ESA et D. A. Gouliermis (MPIA))

Le grand nuage de Magellan (Large Magellanic Cloud ou LMC en anglais) est une galaxie naine satellite de la notre (une dizaine de galaxies sont en orbite autour de notre Voie Lactée).

Elle est située à 180.000 années lumière et visible de l'hémisphère Sud, son diamètre est de 30.000 al (contre 100.000al pour la notre). Sa période orbitale est de 1,5 milliards d'années.

Hubble s'est intéressé à elle et nous fournit une vue où l'on peut voir des étoiles en formation de faible masse coexistant avec de jeunes étoiles massives

Cette vue de la région LH 95 (LH est un acronyme de catalogue d'associations d'étoiles de Messieurs Lucke et Hodge) du LMC par la caméra ACS de Hubble contient de superbes étoiles de faible masse nouvellement formées.

Une équipe internationale d'astronomes menée par D Gouliermis du fameux MPIA (Max Planck Institut for Astronomy) de Heidelberg est en train d'étudier les données de Hubble.

D'après eux, le LMC est une galaxie avec relativement peu d'éléments plus lourds que l'Hydrogène (les "métaux" comme les appellent les astronomes) donnant ainsi un environnement pour la formation d'étoiles différent de celui de notre galaxie.

Une fois que les étoiles massives (> 3 masses solaires) se sont formées, elles sont la source d'un important vent stellaire et de rayonnements UV qui ionisent le gaz interstellaire. Il en résulte une sorte de nébuleuse d'Hydrogène brillant qui se propage dans le nuage moléculaire qui en s'effondrant avait donné naissance à ces étoiles.

C'est ce halo bleu qui occupe la plus grande partie de cette image autour de LH 95 et qui fait partie de la nébuleuse DEM-L 252 (acronyme du catalogue d'étoiles de Davies, Elliott et Meaburn).

Certaines parties très denses de cette région n'ont pas été complètement emportées par le vent stellaire, elles ressemblent à des nuages filamenteux sombres visibles sur l'image; ils absorbent la lumière bleu des étoiles situées derrière eux, les faisant paraître rougeâtre. D'autres parties du nuage moléculaire se sont déjà contractées pour donner naissance à des étoiles naissantes dont la plupart vont se mettre en amas.

Ces amas de plusieurs centaines d'étoiles jamais observées auparavant sont de faible masse, ils sont situés au centre de la photo et à l'extrême gauche. (dur à repérer pour un non initié comme moi!).

Cette image nous donne aussi à voir des galaxies beaucoup plus distantes qui apparaissent rouges. (voir images détaillées).

À propos nuage de Magellan, on ne connaît pas sa distance exactement, elle devrait être mesurée grâce à l'étude de Céphéides et d'éclipses d'étoiles binaires, notamment par Andrew Cole de l'Université du Massachusetts.

Les plus cultivés d'entre vous (!) reconnaîtront donc dans le titre de cette rubrique, la célèbre phrase de l'astronaute Dave Bowman dans le film de 2001 Odyssée de l'espace, en apercevant le monolithe : "it's full of stars.

LE PROBLÈME DU DEUTÉRIUM : ENFIN RÉSOLU PAR FUSE ? (24/08/2006)

(dessin JHUAPL)

Mais d'abord qu'est ce donc ce problème du Deutérium?

L'atome d'Hydrogène est le plus simple de l'Univers (il constitue 90% du nombre des atomes de l'Univers!) : un proton constitue le noyau et un électron qui tourne autour; si on rajoute un neutron dans le noyau, on obtient un isotope (même nombre de protons et d'électrons et plus ou moins de neutrons), dans ce cas c'est du Deutérium (D), ou Hydrogène lourd (si on rajoute encore un neutron, on obtient du Tritium).

Beaucoup d'isotopes sont stables, mais la plupart sont radioactifs, ils décroissent dans le temps en émettant des radiations et au bout d'un certain temps aboutissent à un corps stable.

En astronomie, l'intérêt du Deutérium réside dans le fait qu'il a été élaboré pendant la nucléosynthèse primordiale, au tout début du Big Bang (BB), là où se sont formés les quelques éléments légers de l'Univers (H; D; He; Li; Be).

Ceci rend la proportion de D par rapport à H essentielle pour la compréhension du BB.

Le D est un isotope fragile synthétisé dans les premiers instants du BB et qui est détruit à haute température, mais comme la température a baissé rapidement suite à l'expansion, cela a arrêté à un moment la disparition du Deutérium.

Ces restes de D sont en fait un indicateur de la vitesse de l'expansion de l'Univers et de la densité de matière.

D'autre part, la forte température des étoiles participent depuis l'origine à la destruction progressive du Deutérium, il est brûlé par ces étoiles qui le transforment notamment en éléments plus lourds.

Cette décroissance de D dans le temps s'appelle le phénomène d'astration.

Ceci implique que le Deutérium que l'on mesure aujourd'hui provient essentiellement du Big Bang, et que sa concentration a dû diminuer au cours du temps, d'où son intérêt en cosmologie.

Mesurer l'abondance du D (par rapport à H) dans des objets à différents stades d'évolution nous donne une chance de mieux comprendre l'évolution chimique et cosmologique de notre Univers.

Comprendre combien de Deutérium a été créé au BB et combien en a été détruit est un des buts de l’astrophysique moderne. En effet le D est un atome « fossile », il n’est issu que du BB!

Ces mesures s'effectuent par spectroscopie c'est à dire par analyse des signatures spectrales (sorte d'empreinte digitale de chaque corps); les raies spectrales du Deutérium les plus intéressantes ne sont pas dans le visible, mais dans le domaine Ultra Violet bloqué par l'atmosphère terrestre. Il devra donc être étudié de l'espace. Ces raies sont assez proches des raies de l'Hydrogène et une grande résolution spectrale est nécessaire pour les distinguer les unes des autres.

L’astronomie UV est particulièrement bien adaptée à la mesure de la composition chimique des milieux observés.

Et c’est là l’intérêt principal des UV : les signatures spectrales les plus fortes sont dans l’UV (fenêtre de Lyman entre 90 et 120 nm)

Les UV servent donc à déterminer LA COMPOSITION DE L’UNIVERS et les abondances des divers matériaux, notamment du rapport D/H témoin de la nucléosynthèse primordiale.

Le Deutérium est un traceur sensible de la densité baryonique de l'Univers chaud primordial. D étant détruit durant l'évolution stellaire (astration) et aucun mécanisme significatif de production n'étant connu en dehors du Big Bang, son abondance dans l'Univers diminue avec le temps.

Mesurer D/H est un des rôles du satellite FUSE.

FUSE = Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer

Lancé en 1999 projet US (JHUAPL) et Agence canadienne et CNES

Portion étudiée : 90 à 120 nm c’est l’UV lointain

Mission principale : rechercher le Deutérium et l’Hydrogène dans le milieu interstellaire et entre les galaxies lointaines.

Doit servir à déterminer l’abondance originale de Deutérium et voir de combien elle a été modifiée depuis le BB

Devrait conduire à déterminer la masse baryonique de l’Univers

Au lieu de simples miroirs FUSE utilise 4 segments de miroirs revêtus de produits pour refléter parfaitement les longueurs d’onde considérées (courtes et longues lambda).

La lumière UV vue par FUSE est dispersée par des réseaux de diffraction courbes.

Il ne fournit pas d’images mais des spectres. Il n’y a qu’une caméra de pointage : Fine Error Sensor (or FES) qui est la contribution du Canada à la mission FUSE. Les FES fournissent des images ultra-précises des étoiles qui servent de points de repère pour diriger et stabiliser la plate-forme du satellite.

Les observations de FUSE ont très fortement confirmé que le rapport D/H est constant et vaut 15ppm de D par rapport à H. Ceci semble prouver que la bulle locale dans laquelle nous nous trouvons est uniforme.

Les observations de FUSE pour les étoiles beaucoup plus distantes montrent un rapport D/H plus varié : de 5ppm à 23ppm.

Les astronomes essaient d’en trouver la cause et de déterminer la valeur de D/H pour tout l’Univers.

Les mesures continuent.

Ce rapport est important car il est lié au rapport photon/baryon, lui même lié à la densité de l’Univers

De plus, FUSE mesure aussi l’Hydrogène moléculaire (H2) dans l’espace.

Il vient de révéler l’absence d’hydrogène moléculaire (H2) dans le disque de matière entourant l’étoile Bêta Pictoris, bien que Hubble ait découvert du CO. Or ceci est à l’opposé de ce que l’on observe dans les nuages de gaz de notre galaxie, où il n’y a de CO qu’en présence de H2.

Cela serait dû en fait à la présence de millions de comètes autour de Bêta Pictoris. On sait que les comètes libèrent les gaz congelés en leur sein lorsqu’elles s’approchent de leur étoile. Mais l’hydrogène moléculaire ne pouvant être piégé sous forme de glace comme le CO, cette évaporation de comètes alimente le disque de Bêta Pictoris en CO sans y ajouter d’hydrogène moléculaire.

Cela prouve donc l’intense activité qui règne dans le proche environnement de l’étoile, âgée de 20 millions d’années. Ce serait le dernier stade de formation planétaire

Revenons à notre problème du Deutérium.

Les scientifiques du JHUAPL opérant FUSE ont donc mesuré qu'il y avait beaucoup plus de D dans notre Galaxie qu'attendu, ceci peut avoir des conséquences sur les théories en cours de la formation des galaxies.

Le D/H mesuré pour les gaz interstellaires de notre disque galactique au delà de la bulle locale révèle ainsi une répartition irrégulière qui était inexpliquée jusqu'à présent depuis plus de trente ans.

Le D/H des galaxies très éloignées a été mesuré de 5 à 23ppm par FUSE et par contre localement comme dit plus haut de l'ordre de 15ppm. C'est la problématique de cette différence que nos astronomes ont essayé de résoudre.

(graphique de George Sonneborn, base sur les données de Linsky et al. 2006)

D/H est représenté en ordonnées par rapport à la distance des objets en abscisses (échelle log). Les points situés à gauche de la droite en pointillé sont les régions proches de notre Soleil et ont une valeur presque constante, ceux situés à droite sont plus dispersés et correspondent aux plus grandes distances.

La concentration originelle de D/H est de 27ppm.

FUSE a montré que le Deutérium tend à se lier aux grains de poussière interstellaire se cachant ainsi d'une détection simple, il passe ainsi d'une forme gazeuse à une forme solide indétectable en spectro.

Les événements violents tels les Super Novas vaporisent ces grains de poussière libérant ainsi le D et le rendant détectable.

Des centaines d'heures d'observations pendant six ans ont été nécessaires pour effectuer cette étude qui a été possible grâce à la grande résolution de FUSE, de nouveaux modèles informatiques ont aussi été élaborés à cette occasion par Bruce Draine de Princeton.

Les scientifiques partaient du principe que qu'au moins un tiers du Deutérium primordial présent dans notre galaxie a été détruit au cours du temps et recyclé par les étoiles, mais les dernières mesures de FUSE semblent indiquer que l'abondance actuelle du D est de moins de 15% de la valeur d'origine.

On pense donc que la disparition du Deutérium dans notre Galaxie s'est faite plus lentement que prévue et que donc il y en a plus que prévu par les théories actuelles.

Cela veut dire que moins d'éléments lourds ont été transformés dans les étoiles de notre galaxie, ce qui nécessitera une adaptation de nos modèles d'évolution de notre galaxie.

Il y a donc encore du pain sur la planche!!

Ces résultats sont publiés dans l'Astrophysical Journal du 20 Août 2006 sous la direction de Jeffrey Linsky de l'Université du Colorado à Boulder. Le LAM et l'observatoire de Paris ont participé à cette étude.

POUR ALLER PLUS LOIN :

Communiqué de presse de l'Université du Colorado. (anglais).

Article du CNRS en français sur : Première détection des raies de deutérium appelées "raies de Balmer" Une voie d'observation nouvelle

La nucléosynthèse primordiale par Techno Science.

Les différents types de nucléosynthèse expliqués simplement par le CEA.

La mission FUSE à l'IAP (en français).

Un article en pdf de 36 pages intitulé : Abundances of Deuterium, Oxygen, and Nitrogen in the Local Interstellar Medium: Overview of First Results from the Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer Mission.

Petit film vidéo montrant FUSE en orbite (4MB).

PLANCK : EN COURS DE TEST. (24/08/2006)

(Photos : ESA)

La prochaine grande expérience micro-onde est européenne: il s'agit de la mission ESA Planck Surveyor, dont le lancement par une fusée Ariane V est prévu pour 2008.

Il devrait être lancé en même temps que le télescope Herschel (Infra Rouge) au sommet d'une fusée Ariane.

PLANCK est consacré à l'étude de l'origine de l'Univers dans le domaine des longueurs d'ondes sub-millimétriques.

Le but principal de la mission Planck est de mesurer avec une précision meilleure que 1% les paramètres du modèle standard, appelé aussi « modèle du Big Bang ».

Le but est de détecter d'infimes variations dans les propriétés des fluctuations du fond à 3K par rapport aux prédictions de ce modèle. Avec une sensibilité en température de l'ordre de 2x10^-6.

La précision de la mesure et du traitement des données qui en résulte est la clé du succès de cette mission: c'est aujourd'hui la seule réelle opportunité de tester la validité du modèle standard, les accélérateurs de particules étant trop peu énergétiques pour explorer ces horizons réellement lointains.

C'est Alactel Space qui est le principal constructeur (prime contractor en anglais) de la mission Planck-Herschel.

Planck a passé les test dans le grand simulateur spatial (Large Space Simulator ou LSS) à l'ESTEC, le centre de recherches de l'ESA aux Pays Bas.

Deux semaines de test à –178°C et dans le vide (10^-8 bar), c'était une étape indispensable avant le lancement.

Il est en effet essentiel de voir comment se comporte le miroir exposé au vide et aux températures extrêmement basses.

Le télescope est isolé thermiquement du reste de la structure qui elle est à température ambiante (300K). celle ci est aussi entouré de plusieurs couches d'isolants thermiques afin de ne pas perturber les mesures du télescopes.

On utilise la vidéogrammétrie pour analyser les changements de forme du miroir, à cet effet on prend des milliers de photos sous différents angles du miroir afin de bâtir une image 3D des déformations éventuelles.

On étudie ainsi les déformations de tous les points lumineux projetés sur le miroir et sur la structure.

La structure reste stable entre les variations extrêmes, à 30µ près comme demandé dans le cahier des charges

Prochains tests : vibrations, acoustiques et électroniques.

Quand tout sera monté, le satellite sera placé encore une fois dans le LSS pour les test de rotation autour de son axe dans le vide, afin de vérifier son bon équilibre mécanique.

Bonne chance Planck pour tes derniers tests.

POUR ALLER PLUS LOIN :

Le site de la mission Planck à l'ESA : Un site génial : le site de la mission Planck (en français)

avec toutes les explications simples sur la cosmologie et la relativité, il faut aller dans toutes les nombreuses pages on y apprend une foule de choses, notamment pour en savoir plus sur les bases de la cosmologie.

La mission Planck au CNES.

La mission Herschel à l'ESA.

CHANDRA : ON A VU LA MATIÈRE NOIRE!. (24/08/2006)

Depuis quelques jours la NASA faisait du "teasing" sur les ondes (du genre attention bientôt vous aurez une nouvelle concernant la matière noire etc..) et le jour est arrivé, ce 21 Août 2006, elle a donné une conférence de presse (que l'on pouvait voir sur NASA TV) concernant une découverte qu'elle appelle "fondamentale".

On sait qu'il y a beaucoup plus de matière noire ou sombre suivant les humeurs (dark matter) que de matière ordinaire dans l'Univers, en principe ces deux types de matière se trouvent mélangées au niveau des galaxies.

Mais ce qui est nouveau, c'est le fait que Chandra, l'observatoire spatial en X, a réussi à trouver une configuration, où la matière noire et la matière ordinaire se séparent : suite à une collision entre amas géants de galaxies.

Dans une telle collision, la matière ordinaire (les planètes et les étoiles) est l'objet d'une friction lors de ce passage et "ralentit", mais la matière noire n'est pas affectée par cet effet de frottement et se sépare de la matière normale.

Ceci a été mis en évidence par Chandra lors de l'étude de l'amas 1E 0657-56.

Cet amas (appelé aussi bullet cluster) se déplace à 4500km/s vers un autre amas, et est situé à 4 milliards d'al.

C'est d'après Maxim Markevitch, du Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (Cambridge , Mass) et Doug Clowe de l'Université de l'Arizona qui ont participé à l'étude, l'événement cosmique le plus énergétique après le Big Bang.

Ces résultats semblent être la première preuve évidente de la réalité de la matière noire.

Dans les amas de galaxies la matière ordinaire est généralement sous la forme de gaz très chaud et d'étoiles, le gaz étant prédominant entre les galaxies. La matière ordinaire est liée à ces amas par la force de gravitation d'une quantité énorme de matière noire présente; sans la présence de cette matière noire par essence invisible, galaxies et gaz interstellaires se sépareraient rapidement.

Voici une image composite de l'amas 1E 0657-56, sa formation résulte de la collision de deux énormes amas de galaxies. Les gaz chauds détectés par Chandra dans le domaine des rayons X apparaissent en rose sur la photo et contiennent la plupart de la matière normale ou baryonique des deux amas. Le nuage bleu sur la droite en forme de balle de fusil (d'où le nom de bullet cluster) est le gaz chaud d'un des amas qui est passé au travers des gaz chauds de l'autre amas pendant la collision, de même pour le nuage bleu de gauche.

Image en provenance de Chandra où l'on a superposé en vert les effets de lentilles gravitationnelles, donc l'influence de la densité de matière noire.

On se rend bien compte que les masses les plus importantes sont situées en dehors des zones imagées en X.

(photo tiré de l'article de D Clowe et M Markevitch publié dans la revue Astrophysical Journal Letters du 18 Août 2006 et disponible gratuitement pour nos lecteurs en pdf de 5 pages ICI.)

Cet amas a aussi été étudié dans le visible par Hubble et GMT (Magellan) qui ont déterminé grâce à l'effet de lentilles gravitationnelles (la courbure détectée est une mesure de la masse) que les plus grandes concentrations de masse se situaient dans ces parties bleues, en dehors donc de la zone rayonnante en X.

Celles ci sont bien séparées des masses baryoniques des parties roses.

Les gaz chauds dans chaque amas étaient ralentis par une force, comme une résistance de l'air pendant la collision; par contre la matière noire elle n'est pas ralentie par collision car elle n'interagit pas directement avec le gaz mais seulement gravitationnellement, donc pendant la collision c'est la matière noire qui "avance" le plus vite et forment ces deux amas bleus, l'un de part et d'autre de chaque amas.

Les nuages bleus correspondent en fait à la répartition de matière détectée par effet de lentilles gravitationnelles (donc dark matter), alors que les nuages roses correspondent aux gaz émettant des rayons X détectés par Chandra (matière ordinaire).

Tous ces résultats donnent confiance aux astronomes dans la validité de la gravitation newtonienne même à grande échelle, battant ainsi en brèche l'idée d'une nouvelle gravitation, la théorie MOND.

La NASA nous fournit aussi une petite animation vidéo mpeg de 2,9MB montrant le phénomène

Le gaz chaud contenant principalement de la matière ordinaire est représenté en rouge et la matière sombre en bleu. Pendant la collision le gaz est ralenti par une force de résistance alors que la matière sombre ne l'est pas. Il y a séparation de ces deux quantités à la fin de la collision.

POUR ALLER PLUS LOIN :

Voir l'interview des deux scientifiques et leur article pdf en cours de publication (cité déjà plus haut).

Article pdf de 6 pages par la même équipe sur le sujet datant de 2003 : "Direct constraints on the dark matter self-interaction cross-section from the merging Galaxy cluster 1E 0657–56"

Consulter aussi le site cosmic variance qui commente généreusement cette nouvelle.

Merci à Doug pour avoir répondu à mes questions "basiques"!

SATURNE : LES ANNEAUX DE L'OPPOSITION. (24/08/2006)

(Photos : NASA/JPL)

Comme vous le savez, mi Août 2006, Saturne était en opposition avec nous (donc situé derrière le Soleil); cela a donné lieu à des photos surprenantes faites par Cassini.


L'anneau A (on distingue la division de Encke, la plus large et à l'extrême gauche la division de Keeler.	L'anneau B situé plus près de la planète.

Pendant l'opposition Cassini a pris des photos avec le soleil dans le dos. L'image su Soleil que l'on voit sur les anneaux est donc une image réfléchie. En fait tous les anneaux sont vus en lumière réfléchie.

Images prises le 23 Juillet 2006 (avant l'opposition) d'une distance de 260.000km et en lumière visible.

CASSINI SATURNE :.LA DIVISION DE HUYGENS. (24/08/2006)

(photos : NASA/JPL)

Les anneaux de Saturne sont vraiment un système complexe et magnifique à voir, en voici encore un exemple.

(schéma d'après Kaufmann 1994)

Il y a principalement deux grandes discontinuités dans les anneaux, appelées divisions, ce sont les divisions de Cassini et de Encke, mais en plus de celles ci il y en a de plus petites (appelées gap en anglais) qui sont Maxwell (entre les anneaux C et B); Huygens (juste avant la division de Cassini) et Keeler (tout à l'extérieur dans l'anneau A).

Voici une vue rapprochée de l'anneau B et de la division de Cassini où l'on remarque les divers influences des satellites sur les composants de l'anneau formant ainsi un aspect microsillon. (force de marées, résonances etc..)

À droite de la division se trouve l'anneau B avec son bord franc dû à la résonance avec Mimas.

On voit après l'anneau B un petit vide baptisé division de Huygens (Huygens gap) (largeur 350km) qui prélude la grande division de Cassini (4700km de large).

Cette division de Huygens comporte un annelet (ringlet) appelé annelet de Huygens.

C'est à cette zone là que s'est intéressé Cassini cette fois en nous offrant une superbe image avec laquelle j'ai commis un sacrilège, je l'ai coloré , je trouve qu'elle paraît ainsi plus dramatique.

On voit en plein centre de l'image cette division de Huygens avec son annelet.

Cette photo (noir et blanc) a été prise dans le visible par Cassini le 23 Juillet 2006 d'une distance de 280.000km.

Comme d'habitude, vous trouverez toutes les dernières images de Cassini au JPL

Les animations et vidéos : http://saturn.jpl.nasa.gov/multimedia/videos/videos.cfm?categoryID=17

Les prochains survols : http://saturn.jpl.nasa.gov/home/index.cfm

Tout sur les orbites de Cassini par The Planetary Society; très bon!

Voir liste des principaux satellites.

MARS :.DES ERUPTION DE CO2 AU PÔLE SUD. (24/08/2006)

(Photos NASA/MSSS).

Tous les ans au Printemps (martien) se produit un phénomène bizarre au Pôle Sud de Mars; on remarque l'apparition de taches noires qui disparaissent ensuite au cours de l'année martienne, comme on peut le voir sur beaucoup de photos prises par la sonde Mars Global Surveyor (MGS).

Voici une photo typique prise dans les archives de MGS du Pôle Sud de Mars au printemps au moment du dégel de la mince couche de CO2 solide formée ici sur un sol en forme de polygone typique.

Ces taches noires vont disparaître quand l"hiver reviendra.

(on peut aussi consulter cette autre photo).

On n'avait jusqu'à présent peu d'explications sur ce phénomène, et bien cela a changé.

Le célèbre Phil Christensen de l'Arizona State University (ASU) propose une explication qui se tient.

Il faut se rappeler la composition du Pôle Sud de Mars : c'est principalement de la glace d'eau dans la couche inférieure sur laquelle se dépose pendant les périodes chaudes de la poussière et du sable (les vents martiens) sur laquelle vient se condenser en hiver une mince couche de glace (1m) de CO2 qui va devenir presque transparente à la longue.

Or la couche de poussières est sombre et absorbe au printemps la lumière solaire et donc se réchauffe chauffant ainsi la couche de CO2 glacée qui se met à fondre à partir de l'intérieur. (sublimation)

Lorsque la pression de ce gaz est trop forte; il sort en jets de plus de 150km/h éclaboussant tout sur son passage et formant ces taches sombres en éventail comme on le voit sur ce dessin d'artiste (© ASU Ron Miller). C'est en fait une soupape d'échappement de la couche intermédiaire de glace.

Ces taches noires qui ont de 15 à 50m de diamètre et sont espacées approximativement de plusieurs centaines de mètres durent plusieurs mois vont disparaître et ré-apparaître l'année d'après, généralement à la même place.

La caméra thermique (Themis) de Mars Odyssey avait montré que ces taches sont très minces et pour ainsi dire à la même température que la couche de CO2; c'était donc une partie intégrante de la couche de glace du pôle.

Les chercheurs ont étudié plus de 200 photos (visible et IR) de la même petite région polaire pendant un cycle saisonnier afin d'affiner leur théorie.

Ce modèle élaboré par les scientifiques de l'ASU semble satisfaisant, et Phil Christensen et ses collègues vont publier ces résultats dans Nature du 17 Août 2006.

Voir le communiqué de la NASA sur cette avancée.

SMART 1:.UN DERNIER TOUR ET PUIS S'EN VA…. (24/08/2006)

(Photo : ESA)

Comme vous le savez notre vaillante sonde va tirer sa révérence dans quelques jours et à cette occasion comme le signale l'ESA, l’Europe redécouvre la Lune grâce à SMART-1. Voici le communiqué de l'ESA :

L’Europe peut désormais dire qu’elle aussi est allée sur la Lune. Si vous observez attentivement l’astre lunaire tôt le matin du 3 septembre (aux environs de 07h40 heure de Paris, selon les prévisions actuelles), il se pourrait que vous aperceviez un satellite européen percuter sa surface.

L’histoire a débuté en septembre 2003, lorsqu’un lanceur Ariane-5 a décollé de Kourou, en Guyane française, pour placer la sonde lunaire SMART-1 de l’Agence spatiale européenne sur une orbite terrestre. Cette sonde automatique de petite taille pèse 366 kg et ressemble à un cube d'un mètre de côté, si l'on ne tient pas compte de ses panneaux solaires de 14 mètres d'envergure (repliés pendant la phase de lancement).

Après le lancement puis l’injection sur une orbite terrestre basse, la poussée, faible mais constante, fournie par le moteur à propulsion électrique très innovant de SMART-1, qui expulse des ions de gaz xénon sous forte pression, a donné à la sonde une trajectoire en spirale autour de la Terre, afin qu’elle s’en éloigne de plus en plus, jusqu’à être capturée par la gravité lunaire, après un long périple d’environ 14 mois.

Pour couvrir les 385 000 kilomètres qui séparent la Terre de la Lune en ligne droite, la sonde a parcouru 100 millions de kilomètres en ne consommant que 50 litres de carburant grâce à son moteur remarquablement performant ! Après avoir été capturée par le champ gravitationnel lunaire en novembre 2004, la sonde a suivi une orbite elliptique autour des pôles de la Lune et a pu débuter sa mission scientifique. SMART-1 est, à l'heure actuelle, le seul satellite en orbite autour de la Lune, ouvrant la voie à la flotte de sondes lunaires internationales qui seront lancées à partir de 2007.

L’histoire touche désormais à sa fin. Dans la nuit du samedi 2 au dimanche 3 septembre, vous pourrez peut-être, avec un télescope suffisamment puissant, assister à un événement tout à fait exceptionnel. En effet, comme la plupart de ses prédécesseurs, SMART-1 terminera son voyage et son activité d’exploration lunaire en atterrissant de façon quelque peu brutale dans une zone baptisée le « Lac de l’Excellence », située au milieu de la région méridionale de la face visible de la Lune, à 07h41 heure de Paris (05h41 UTC).

L’épilogue est proche

Après 16 mois d’activité scientifique en orbite elliptique autour des pôles lunaires (à une distance variant entre 300 et 10 000 km), la mission touche à sa fin. La sonde, qui est désormais à moins de 300 km de la surface de la Lune, va observer de plus près des cibles bien définies, avant de s’y poser, de façon contrôlée (du moins en ce qui concerne le lieu et l'heure), et de mettre un terme à sa carrière.

SMART-1 heurtera la Lune à faible vitesse (2 km/s) et creusera un cratère mesurant 5 à 10 m de diamètre et environ un mètre de profondeur, comparable à celui créé par une météorite de 2 kg sur une surface déjà très marquée par les impacts naturels.

(impact prévu dans le cercle rouge près du terminateur)

Les derniers instants qui précèderont cet impact seront suivis avec la plus grande attention par les contrôleurs de la mission depuis le centre de contrôle de l’ESA (ESOC), situé à Darmstadt, près de Francfort (Allemagne).

Dernières étapes de l’exploitation en vol de SMART-1

En juin et juillet, les contrôleurs de la mission SMART-1 de l’ESOC ont procédé à une série de mises à feu du propulseur, destinée à optimiser l’heure et le lieu de l’impact du satellite. Par le passé, on a choisi, dans de nombreux cas, de mettre fin à des missions en provoquant un impact, ce qui permet en outre de collecter des informations scientifiques sur les effets qui en résultent.

Les manœuvres et changements apportés à la vitesse ont modifié le lieu et l’heure de cet impact, qui aurait dû se produire à la mi-août sur la face cachée de la Lune ; il est désormais prévu sur la face visible et les meilleures estimations actuelles indiquent qu'il devrait avoir lieu à 07h41 heure de Paris (05h41 UTC) le dimanche 3 septembre.

« Les contrôleurs de la mission et les ingénieurs en dynamique des vols ont analysé les résultats de la campagne de manœuvres afin de confirmer et d’affiner cette estimation », explique Octavio Camino-Ramos, Responsable de la conduite des opérations du satellite SMART-1 à l’ESA/ESOC. « D’importantes manœuvres d’ajustement sont prévues le 25 août, qui pourraient encore modifier l’heure définitive de l’impact, ainsi que d’ultimes manœuvres dans la nuit du 1er au 2 septembre », ajoute-t-il.

De grands télescopes au sol, utilisés avant et pendant l'impact, permettront de faire des observations, avec plusieurs objectifs :

- étudier la physique de l’impact (matériaux éjectés, masse, dynamique et énergie) ;

- étudier la chimie de la surface lunaire en analysant le rayonnement spécifique (le « spectre ») émis par les matériaux éjectés ;

- contribuer à l’évaluation technologique de la mission : étudier le comportement du véhicule dans ces circonstances permettra de mieux préparer de futures expériences d’impact (par exemple, pour des satellites destinés à intercepter des météorites menaçant la Terre).

Pourquoi SMART-1 est-il si exceptionnel ?

Le satellite SMART-1 comporte des équipements de haute technologie et des instruments scientifiques de pointe. Son moteur ionique, par exemple, fonctionne en expulsant de manière continue un faisceau de particules chargées, ou « ions », qui produisent une poussée propulsant le satellite vers l’avant. L’énergie nécessaire pour alimenter le moteur est fournie par des panneaux solaires, d’où le qualificatif « hélioélectrique » utilisé pour ce mode de propulsion. Ce moteur génère ainsi une impulsion très douce qui déplace le véhicule de manière relativement lente : SMART-1 accélère d’à peine 0,2 mm/s2, poussée équivalente au poids d’une carte postale.

Pour toutes ces raisons, le voyage de SMART-1 vers la Lune n’a été ni rapide ni direct. L’ESA souhaitait en effet tester pour la première fois la propulsion électrique au cours d’une mission comparable à un voyage interplanétaire. Après son lancement, le satellite s’est placé sur une orbite elliptique autour de la Terre. Il a ensuite allumé son moteur ionique pour élargir graduellement son orbite elliptique et se diriger vers le plan orbital lunaire selon une trajectoire en spirale.

Mois après mois, SMART-1 s’est ainsi rapproché de la Lune. Sa trajectoire en spirale l’a entraîné dans un périple de plus de 100 millions de kilomètres, alors que la Lune n’est distante de la Terre, en ligne droite, que de 350 000 à 400 000 km !

En approchant de sa destination, SMART-1 a commencé à utiliser la gravité lunaire afin de se mettre en position d’être capturé par le champ gravitationnel de la Lune, ce qui s’est produit en novembre 2004. Après sa capture, SMART-1 a commencé à suivre une trajectoire en spirale pour atteindre, en janvier 2005, son orbite polaire elliptique opérationnelle finale, avec un périlune (distance la plus proche de la surface lunaire) à 300 km et un apolune (distance la plus éloignée) à 3 000 km, ce qui lui a permis d’entamer sa mission d’exploration scientifique.

Qu’y avait-il à apprendre de nouveau ?

Malgré le grand nombre de véhicules spatiaux qui ont exploré la Lune, bien des questions scientifiques concernant notre satellite naturel sont demeurées sans réponse, comme celles qui portent sur l’origine de la Lune et son évolution, notamment les phénomènes qui façonnent les corps célestes rocheux (tectonique, volcanisme, impacts, érosion,…).

Grâce à SMART-1, les scientifiques européens et du monde entier disposent aujourd’hui d’images de la surface de la Lune présentant une résolution encore jamais obtenue depuis une orbite lunaire, et peuvent ainsi également améliorer leurs connaissances des minéraux lunaires. Pour la première fois, ils ont pu détecter du calcium et du magnésium au moyen d’un instrument fonctionnant dans le rayonnement X. Ils ont mesuré les différences de composition du sol au niveau des pics centraux des cratères, des plaines volcaniques et des gigantesques bassins d’impact. SMART-1 a également étudié des cratères d’impact, des éléments du relief volcanique et des tubes de lave, sans oublier les régions polaires. De plus, la sonde a découvert, à proximité du pôle nord, une zone éclairée en permanence par le Soleil, même en hiver.

Le survol des pôles de la Lune a permis à SMART-1 de cartographier l’ensemble de la surface lunaire, y compris celle, moins connue, de sa face cachée. Les pôles présentent un intérêt particulier pour les chercheurs car ils demeurent relativement inexplorés. De plus, certaines formations des régions polaires ont une histoire géologique différente de celle des régions équatoriales, qui ont été davantage étudiées car c’est là où se sont posés tous les atterrisseurs lunaires précédents.

Grâce à SMART-1, l’Europe joue un rôle actif dans la mise en place du futur programme international d’exploration lunaire et y apporte une importante contribution par l’intermédiaire des données collectées au cours de la mission. Ces données ainsi que l’expérience acquise contribuent également à la préparation de futures missions lunaires, comme le projet indien Chandrayaan-1, qui réutilisera les spectromètres dans l’infrarouge et le rayonnement X de SMART-1.

SMART-1 est équipé d’instruments entièrement nouveaux, jamais utilisés à proximité de la Lune. Il s’agit notamment d’une caméra miniaturisée et de spectromètres dans l’infrarouge et le rayonnement X, destinés à mieux observer et à étudier la Lune.

Les panneaux solaires de SMART-1 utilisent des photopiles à l’arséniure de gallium, qui ont été préférées aux photopiles traditionnelles au silicium. OBAN, l’une des expériences embarquées, a servi à tester un nouveau système de navigation qui permettra à de futurs véhicules spatiaux de naviguer de manière autonome, sans intervention des installations de contrôle au sol.

Les instruments et les techniques expérimentés à bord de SMART-1 pour étudier la Lune faciliteront ultérieurement la mission BepiColombo de l’ESA, qui ira explorer la planète Mercure.

Plus de détails sur le point d'impact et comment observer par le site de la mission.

Comme annoncé plus haut Smart a détecté du Calcium depuis son orbite lunaire, et ceci grâce à l'instrument D-CIXS (Demonstration of a Compact Imaging X-ray Spectrometer : Spectromètre X compact), cette étape importante nous aide à confirmer l'hypothèse de la formation de la Lune à partir d'une partie de la Terre.

De la même façon cet instrument a aussi détecté de l'Aluminium, du Magnésium et du Silicium.

On a même eu de la chance garce à une coïncidence, en Août 1976, peut être vous rappelez vous le vaisseau automatique soviétique Luna 24 a ramené sur Terre, quelques grammes de la Mer des Crises, il se trouve que ne Janvier 2005 lorsque Smart était au dessus de la même région, une éruption solaire très importante s'est produite qui a émis énormément de rayons X qui ont pu exciter (le sol ré-émet une signature atomique véritable empreinte digitale de sa composition) le sol de cette Mer des Crises ce qui a permis de comparer les données du spectromètre de Smart en fonction des données mesurées sur les échantillons de Luna.

Ils ont confirmé que le Calcium mesuré en orbite était bien en accord avec les échantillons ramenés.

Les mesures du D-CIXS sont donc déclarées fiables.

Les échantillons de sol lunaire ramenés majoritairement par les missions Apollo (400kg) ont permis de valider la théorie que la Lune est similaire au manteau terrestre et qu'elle a donc été formée à partir des débris du manteau suite à un choc avec un petite planète.

Mais malgré cela quand on regarde dans le détail (composition isotopique) la composition des roches terrestres et lunaires il y des petites différences, qui ne sont peut être dues qu'au fait qu'Apollo a ramené des roches de lieux bien particuliers et peut être peu représentatif du sol lunaire. D'où l'intérêt de mesures en d'autres endroits de la Lune avec ce spectromètre afin de confirmer ou non ce modèle de formation de la Lune.

Smart participe donc aussi à cette quête de l'origine lunaire.

Une version améliorée du D-CIXS (ce n'est qu'un modèle expérimental) devrait être monté sur une future mission lunaire Indienne pour 2007 ou 2008 et devrait effectuer la cartographie chimique de la totalité de la surface lunaire.

On aura donc une vue plus précise dans quelques années.

Wait and see…

RAPPEL

NOUS ORGANISONS UNE SOIRÉE SPÉCIALE LUNE ET SMART LE 2 SEPTEMBRE 2006 À PARTIR DE 17h00 AU PARC AUX ÉTOILES DE TRIEL S/S

SOIRÉE ANIMÉE PAR GILLES DAWIDOWICZ

avec la participation de :

Planète Sciences IdF; Véga; Magnitude 78; Ludiver; SAF , Planète Mars et planetastronomy.com

Entrée gratuite dans la limite des places disponibles (l'amphi A Ducrocq contient seulement 180 places).

Pendant toute la soirée on abordera tous le thèmes liés à la Lune : la Lune compagne de la Terre; la conquête de la Lune; la mission Smart-1 et ses nouveautés techniques; les meilleures photos de la Lune; observations de la Lune. Liaisons duplex avec des scientifiques mission.

Observations télescopiques en direct si la météo et si les lois de la mécanique céleste le permettent, en effet une incertitude sur la date et l'heure exactes existe en fonction des reliefs lunaires et des dernières corrections de trajectoire.

AMENER VOS INSTRUMENTS POUR OBSERVER LE CIEL

Cela durera jusqu'au bout de la nuit.

ON COMPTE SUR VOUS POUR UNE SUPER SOIRÉE SÉLÈNE!!!

Site de la mission Smart-1.

La mission SMART dans les archives de planetastronomy.com.

LES MAGAZINES CONSEILLÉS :.LA RECHERCHE JUILLET AOÛT : LE CLIMAT. (24/08/2006)

Le sommaire et les chapitres principaux

> Courrier
> Astres
Dernière orbite avant l'étoile
Dunes sous le vent de Titan
Le monde a changé
Triton l'infidèle
Didier Queloz : « Une nouvelle ère pour les planètes extrasolaires »
Un quasar quintuple
> Matière
Boucles électriques
Quelle est l'intensité maximale pour un champ magnétique ?
Mort d'un Nobel
Jean-Philippe Uzan : « Le débat sur la variation des constantes est relancé »
Les plastiques deviennent mé talliques
Molécule « fractale »
> Terre
L'Alaska part en fumée
Le 23 juin 2001,
Premiers effets des Trois-Gorges ?
Thierry Phulpin : « Le profil de la pollution atmosphérique »
Le champ magnétique s'emballe

Éruption sous-marine
> VIE
> Archéologie
> archéologie
> sapiens
> santé
> Santé
> technologie
> mathématiques
:: Dossier Climat ce qui va changer
1 Les prévisions pour la France
2L'eauconvoitéedu Rhône
3 L'été sera-t-il chaud ?
4 Les principales zones à risque
5Les espèces changent de pré carré
6Menaces sur la banquise arctique
7Le Gulf Stream en perte de vitesse
8Îles en sursis
Les premières victimes de la montée des eaux
Bangladesh
TUVALU
9Comment reconstruireLa Nouvelle-Orléans
Des gagnants et des perdants
Ce que cachent les nuages
Paul Crutzen :« Et si l'on manipulait le climat ? »

:: Livres
La Recherche a publié récemment

:: Dossier
pour en savoir plus

C'est tout pour aujourd'hui!!

Bon ciel à tous!

JEAN PIERRE MARTIN

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