LES ASTRONEWS de planetastronomy

Prochaine conférence SAF : L’eau dans le système solaire par Th Encrenaz le 9 Dec à 18H00 réservation sur le site

LISA Pathfinder :.Un éclaireur bientôt en route pour l’espace ! (18/11/2015)

Livre conseillé :. De Pythagore à Einstein, tout est nombre par N. Deruelle chez Belin. (18/11/2015)

Livre conseillé :. Dans le tourbillon des particules de M Zito chez Belin (18/11/2015)

INSIGHT : LA NOUVELLE MISSION MARTIENNE DE LA NASA POUR 2016. (18/11/2015)

(Tiré en grande partie de mon article dans la revue l’Astronomie de Nov 2015)

InSight, c’est LA mission martienne américaine de 2016. Et c’est un vrai défi technologique.

InSight, c’est l’acronyme de INterior exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport.

Elle est consacrée à l’étude de l’intérieur de la planète Mars, comme son sigle l’indique.

Les corps rocheux du système solaire, gros et moins gros débutent par une phase d’accrétion, à l’état de poussières grâce aux forces électrostatiques puis ensuite la gravitation prend le relais pour atteindre des dimensions plus ou moins importantes (planètes, satellites ou astéroïdes).

La taille augmentant, l’intérieur se réchauffe et passe à l’état liquide ou pâteux (phase de différentiation), les éléments lourds étant précipités au cœur du noyau. Au cours du temps, ce corps se refroidit, une croûte se forme, un manteau, et une atmosphère aussi.

La plupart vont devenir des planètes telluriques comme Mercure, Vénus, la Terre et Mars, leur nombre ayant été probablement plus important au moment de leur formation.

D’autres, moins gros, évolueront vers des corps moins complexes (quoique…), comme des planètes naines ou des astéroïdes.

Ces planètes telluriques sont similaires au point de vue structure, mais certainement pas identiques.

D’ailleurs une des grands questions posées en planétologie est, pourquoi Vénus, la Terre et Mars étant situées plus ou moins dans la zone habitable du Soleil, pourquoi ont elles suivi des chemins si différents ? Elles ont suivi des évolutions différentes dépendant de leur taille, densité, noyau liquide ou non etc. Enfin pourquoi Mars ne possède pas un système de plaques tectoniques ?

Si on s’est déjà intéressé à Mars, sa géologie (volcans, canyons, cratères) et à sa minéralogie de surface avec de nombreuses missions spatiales, aucune mission ne s’est encore intéressée à ce qu’il y a sous la surface.

Cette mission doit étudier la structure interne de la planète rouge, étudier les processus de formation et en mesurer les paramètres physiques.

On veut pouvoir étudier la « machine Mars », son activité, sa chaleur interne. A-t-elle toujours une activité sismique et volcanique ? Peut-on connaitre l’état de son noyau, est-il encore liquide ?

Mars est aussi la planète tellurique la plus accessible et on commence à connaitre sa géologie et sa chimie.

C’est une candidate idéale pour étudier l’évolution des planètes rocheuses, en effet, elle a conservé la trace de son passé sur sa surface, due à l’absence d’activité tectonique qui recycle la croûte dans le manteau comme sur Terre. Mars aurait débuté une phase d’évolution qui s’est avortée assez tôt.

En fait, on aimerait bien savoir pourquoi la Terre et Mars ayant certainement eu des conditions au départ relativement identiques, à cause de quels processus et pourquoi celle-ci est devenue rapidement un désert glacé ? Bref, on souhaiterait comprendre mieux ce qui se passe à l’intérieur de Mars.

Et ce sont toutes ces interrogations auxquelles on souhaiterait que la mission InSight apporte des réponses.

La maitrise d’œuvre de cette mission a été confiée au célèbre JPL de Pasadena, gage de qualité et de sérieux car à la pointe de toutes les premières missions spatiales depuis 50 ans. Comme Phoenix, la sonde est fabriquée par Lockheed-Martin Space Systems à Denver, Colorado.

Et comme c’est une mission « low cost » (moins de 500 Millions de $), on fait du neuf avec du vieux !

Il restait de nombreux sous ensembles de la mission Phoenix (celle qui s’est posée près du Pôle N martien en 2007), elle –même une récupération de Mars Surveyor, on va les recycler et y ajouter quelques nouveaux instruments.

Elle est composée d’un atterrisseur fixe, véritable station géophysique, puisqu’elle comprend trois instruments :

· Le SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure) pour étudier l’activité tectonique de la planète ; fourni par le CNES avec participations de l’Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), de l’ETH suisse, du Max Planck MPS, de l’Imperial College et du JPL. Donc équipement international.

· Le HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package) pour mesurer les échanges de chaleur notamment, instrument fourni par l’agence spatiale allemande DLR. Il pénètre le sol de 5m. Afin de mesurer le flux de chaleur de la planète et d’en déduire sa vitesse de refroidissement et donc la puissance dissipée par le moteur planétaire

· Le RISE (Rotation and Interior Structure Experiment) doit mesurer les variations éventuelles de l’axe de rotation martienne, il est fourni par le JPL.

Les expériences menées par InSight doivent aboutir à nous en apprendre plus sur l’évolution des planètes rocheuses et notamment sur le processus d’évolution de Mars ; elle doit nous aider à la :

· Détermination de l’état thermique de l’intérieur martien et sa vitesse de refroidissement.

Étudions maintenant un peu l’instrument peut-être le plus important : le sismomètre SEIS.

L’étude sismique de Mars a été un des buts de la mission des Vikings des années 1976, mais leurs sismomètres n’étaient pas assez performants et les résultats non conclusifs.

C’est donc avec impatience que le monde scientifique attend les résultats de SEIS, matériel beaucoup plus performant que celui des années 1970. Il doit résister aux cocs, aux vibrations et aux radiations.

On va pouvoir enregistrer les séismes martiens, les impacts d’astéroïdes ou les effets de marée pouvant être provoqués par Phobos. Sensibilité approx : 10-9 de la gravité martienne.

Cet instrument est sous la responsabilité scientifique de l’Institut de Physique du Globe de Paris, qui a mis au point l’expérience et anime le consortium scientifique, avec plusieurs laboratoires Européens et Américains et plus particulièrement en France le Laboratoire de Géodynamique et de Planétologie de Nantes et l’Institut de l’Aéronautique et de l’Espace de Toulouse. Le maître d’œuvre de l’expérience est l’Agence Spatiale Française, CNES et la société Sodern.

Le PI de l’instrument SEIS est Philippe Lognonné, géophysicien à l’IPGP et de l’Université Paris Diderot

· Une sphère en Titane avec 3 capteurs sismiques à très large bande (VBB) ou longue période ainsi que leurs capteurs de température. C’est le cœur de l’instrument, conçu par l’IPGP et réalisé par la société SODERN

· Trois capteurs sismiques à courte période (SP) et les capteurs de température correspondants, réalisées par l’Impérial College de Londres..

· Une électronique avec le logiciel correspondant, réalisée par l’École Polytechnique de Zurich.

· Un trépied support permettant la bonne inclinaison une fois posé sur le sol, réalisé par l’Institut Max Planck de Planétologie de Göttingen

Masse de la sphère VBB ~3 kg ; Masse du système SEIS ( LVL+sphère+ SP) ~6 kg ; Masse de l’électronique d’acquisition ~6 kg

La sonde SEIS est isolée thermiquement et le vide est maintenu à l’intérieur.

En plus, un bouclier WTS (Wind and Thermal Shield) fourni par le JPL est chargé de protéger les capteurs contre les variations thermiques extérieures et contre les vents martiens.

Le principe du capteur sismique à large bande est basé sur l’utilisation d’un pendule oblique.

Le ressort et la masse du pendule sont parfaitement équilibrés ; lorsque le sol bouge, le pendule commence à bouger, et ce mouvement est détecté par les capteurs de déplacement (DCS) qui transforment ce mouvement en signal électronique.

Les trois capteurs pour les courtes périodes (SP) sont soit horizontaux soit verticaux, ils enregistrent les mouvements du sol grâce à une masse mobile se déplaçant dans un capteur.

Cet ensemble (VBB dans leur sphère et SP) est monté sur le système de déploiement et doit être parfaitement déposé sur le sol martien, c’est le rôle du bras articulé équipé de caméras (les Navcam des rovers), celles-ci doivent imager de façon stéréoscopique l’immédiat emplacement de la zone d’atterrissage afin de voir où vont être déposés les sismomètres et le détecteur de flux thermique HP3.

La séquence pour mettre en service les sismomètres est quelque peu élaborée et a requis toute la technicité des techniciens du JPL pour sa mies au point :

· Une fois atterri sur le sol martien, les capteurs sismiques peuvent rester plusieurs jours sur la plateforme de l’atterrisseur, sans protection thermique ;

· Ensuite le bras articulé (IDA) soulève l’ensemble et le dépose sur le sol.

· Puis c’est le couvercle de protection (WTS) qui doit être posé dessus (photo), phase d’attente qui peut durer 60 jours au maximum. Bien évidemment pendant toutes ces phases, les capteurs sont mis hors tension avant l’arrivée de la protection.

Photo: on voit les différents composants disposés sur la plateforme support du lander. Elle est inclinée à presque 90°. Un bouclier thermique recouvrira le tout.

La quantité de données envoyées sur Terre est évaluée à 30Gb par année martienne.

4 candidats étaient retenus comme site d’atterrissage, tous quatre dans la plaine Elysium Planitia, dans la zone équatoriale martienne. Le site qui semble être choisi à ce jour, serait exactement à 4°N et 136°E. Il semble idéal car à la vue des images prises de satellites très plat et régulier, ce qui minimise les risques lors de l’atterrissage. L’ellipse d’atterrissage prévue fait 130km par 27km. Il faut espérer que le sol sera assez meuble pour laisser pénétrer la sonde du capteur HP3 de quelques mètres.

MARS :.PHOBOS SE DÉSINTÈGRERAIT-IL? DES SIGNES AVANT COUREURS. (18/11/2015)

Les longues lignes (grooves en anglais) qui sillonnent Phobos, ont longtemps été mystérieuses, on pense de plus en plus que ce sont les signes avant coureurs d’une défaillance structurelle de ce petit satellite de Mars. En effet Phobos est situé sous la limite de Roche, limite marquant l’influence énorme des forces de marée dues à Mars, et est donc soumis à des forces qui vont un jour ou l’autre le détruire.

Il orbite à seulement 6000km de la surface, soit moins de 1000km sous la limite de Roche. Cela a aussi pour conséquence de rapprocher cette petite lune de sa planète d’approximativement 2m par siècle. Donc je vous donne rendez vous dans 30 millions d’années pour assister à un beau spectacle.

Diverses autres hypothèses ont été proposées concernant ces sillons : des fractures dues à l’impact de l’énorme cratère Stickney ou des fractures dues à un autre impact ; mais les nouveaux modèles mènent tous à la même conclusion, ce seraient les marques de la « déformation » de Phobos par les forces de marée (tidal forces en anglais).

En effet on pense que Phobos (25km dans sa plus grande dimension), loin d’être un corps solide compact, serait plutôt de structure similaire aux astéroïdes, assez inhomogène du style « rubble Pile » comme disent les Américains (tas de gravas) recouvert d’un régolithe peu épais (100m ?).

La même destinée attendrait Triton, le satellite de Neptune, qui présente des fractures similaires et qui tombe doucement vers sa planète.

Ce sont ces mêmes forces qui provoquent les marées océaniques sur Terre, dues au couple Terre-Lune, elles déforment légèrement ces deux corps (ballon de rugby).

Elles font aussi que la Terre ralentisse de 2 ms par siècle et que la Lune s’éloigne de nous de 4 m par siècle.

Tous ces calculs et conclusions ont été présentés il y a quelques jours au cours de l'annual Meeting of the Division of Planetary Sciences of the American Astronomical Society at National Harbor, Maryland

(Toutes images: crédit : NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute )

Les scientifiques de la mission New Horizons ont mis au jour un cratère qui semble beaucoup plus jeune que ceux aux alentours. Il s’appelle Organa.

Comme on le voit sur cette image composite de Ralph/LIESA du 14 Juillet 2015, prise d’une altitude de 81.000km de Charon.

On remarque sur cette image en superposition des informations en vert sur la concentration en ammoniac.

En effet Organa et le matériau éjecté correspondant montrent une absorption dans les 2,2 microns, signe de la présence d’ammoniac solide. Cela semble unique sur les photos de Charon déjà décodées.

Le cratère voisin (Skywalker) ne contient que de la glace d’eau comme le reste de la surface de Charon.

Pourquoi de tels cratères si proches ont-ils des compositions si différentes ? Encore un mystère. Peut être que le sous sol à cet endroit contenait une poche d’ammoniaque ou que l’impacteur contenait de l’ammoniaque ?

Si l’ammoniac (un puissant antigel) provient vraiment de l’intérieur de Charon, ce peut être le signe qu’un cryovolcanisme pourrait être envisageable sur Charon.

(Toutes images: crédit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute)

Josh Kramer est un post doc de l’équipe de New Horizons, sa spécialité : le spectromètre UV Alice de la sonde.

Il vient de publier quelques notes sur l’occultation solaire lors du passage de New Horizons derrière Pluton et Charon.

On se rappelle la trajectoire compliquée et risquée de la sonde, en effet les positions exactes de Pluton et Charon étaient entachées d’une certaine imprécision.

Mais les navigateurs réussirent cet exploit de faire passer New Horizons dans l’ombre de Pluton et Charon.

Mais pourquoi donc est-ce si important de passer dans l’ombre de ces deux corps ?

On a déjà procédé à de telles occultations avec des étoiles lointaines depuis la Terre et on a trouvé la preuve de la présence d’une atmosphère autour de Pluton et de presque rien pour Charon.

Seulement voilà, depuis la Terre, il existe certaines limitations à ces mesures, en effet notre atmosphère absorbe les longueurs d’onde les plus intéressantes.

Tandis qu’à partir de New Horizons on pouvait procéder à une occultation avec notre propre Soleil qui émet une puissante luminosité même à cette distance, permettant ainsi d’atteindre une grande sensibilité de mesure nous permettant de sonder les composants individuels de l’atmosphère de Pluton et peut être même de détecter une atmosphère sur Charon.

De plus étant hors de l’atmosphère terrestre nous pouvons explorer toutes les longueurs d’onde, notamment les plus utiles : les UV correspondant à l’interaction de certaines molécules avec la lumière solaire.

Durant l’occultation, l’atmosphère absorbe la lumière provenant du Soleil plus ou moins fortement, dépendant de la longueur d’onde.

Chaque composant atmosphérique possède sa propre caractéristique, sa propre empreinte fonction de la longueur d’onde, et plus particulièrement dans le domaine des ultras violets (de 100 à 400nm ou 1000 à 4000 Angström). C’est à cet effet que les scientifiques de la mission ont conçu l’instrument Alice, spectrographe UV. Il est similaire à Alice embarqué sur Rosetta. Il est particulièrement calibré pour détecter l’azote et les composés organiques comme le méthane etc..

Exemple de spectre montrant l’absorption de différentes molécules dans le domaine UV lointain.

Ces molécules que l’on compte détecter (N2, CH4…) sont intéressantes à plus d’un titre.

Pluton est si froid que les composants atmosphériques peuvent geler et précipiter à la surface et donner naissance à de la glace d’azote et de méthane. Ces mêmes molécules peuvent aussi réagir entre elles dans l’atmosphère et produire des composés carbonés plus complexes et même des brouillards que l’on a d’ailleurs détectés sur Pluton.

Juste après le survol, les premiers résultats ont confirmé nos suppositions : l’azote et des hydrocarbures étaient bien présents dans l’atmosphère de Pluton, mais on s’est aussi rendu compte que cette atmosphère s’étendait très loin dans l’espace au moins jusqu’à plus de 1000km de la surface. De plus elle est symétrique entre lever et coucher du Soleil. Du brouillard a aussi été détecté comme on l’a déjà dit.

Les relevés exacts de l’occultation de Pluton n’ont été reçus que le mois dernier et ont permis de tracer la courbe de l’occultation.

Les résultats précis pour Charon devraient arriver dans les prochaines semaines.

Courbe montrant l’occultation de Pluton vue par Alice pendant le lever (sunrise) et coucher (sunset) du Soleil. En ordonnées l’intensité (ou le taux de comptage) en abscisses le temps.

L’intensité n’est pas absorbée de façon abrupte, signifiant la présence d’une atmosphère qui démarre à partir d’approximativement 1600km.

C’est l’azote moléculaire qui absorbe d’abord dans les hautes couches de l’atmosphère, ensuite plus on s’approche de l’ombre, ce sont le méthane et les hydrocarbures atmosphériques qui font décroitre le taux de comptage. Derrière Pluton, l’intensité devient zéro. Le cercle orange marque les 1000miles (1600km) autour de Pluton et le cercle balance les 170miles (270km).

Notre ami de la SAF, Didier Massoule est un passionné d’aurores polaires, il a effectué il n’y a pas si longtemps un voyage dédié à ces merveilles célestes au Nord de la Finlande à Kiilopää (la flèche bleue sur la carte), pas loin de la maison du Père Noël et bien au-delà du cercle arctique.

J’ai sélectionné quelques images d’aurores parmi sa collection des centaines ramenées, les voici :

· Le rouge c’est soit de l’azote soit de l’hydrogène en haute altitude vers les 400km.

Je vous avis dit que ce n’était pas loin de la maison du Père Noël (Santa ou Santa Claus en anglais)

Ça y est, il nous frôlé a 480.000km, le soir d’Halloween, un petit objet (mais quand même 600m) que l’on pensait être un astéroïde et qui portait le doux nom 2015 TB145. Il a été aussitôt appelé par un petit nom de circonstance « Spooky » que l’on pourrait traduire en français par : sinistre, étrange, effrayant ou même peureux. (Pour les fans des X-files c’était le surnom de Fox Mulder)

On voit sur cette animation gif, ce corps en rotation. Il serait de forme sphérique.

Animation réalisée à partir de 6 images, en cliquant dessus vous obtenez une meilleure résolution.

Après étude lors de son passage, les astronomes en sont venus à la conclusion que c’est plutôt une comète morte ou éteinte.

En effet les comètes à force de passer près du Soleil, perdent de leur substance et il ne reste plus, au bout d’un certain temps, qu’un bloc rocheux/glace, le panache ayant aussi disparu.

Les images ont été produites par le radio télescope d’Arecibo, on a ainsi détecté une période de rotation de l’ordre de 5 heures

L’albédo est très faible (0,06) assez logique pour la surface d’une comète l’albédo de Churyumov-Gerasimenko est de 5% par comparaison), confirmant ainsi la probable nature cométaire de l’objet.

Images radar de 2015 TB145 prises le 31 Oct 2015 alors qu’il était à 700.000km de la Terre. Faisceau radar envoyé par la grande antenne de 70m du Deep Space Network de la NASA à Goldstone en Californie et recueilli par la grande antenne de 100m du Green Bank Telescope en Virginie. Résolution sur les images : approx : 4m/pixel.

C’était le 12 Novembre 2014, nous avions vécu ce moment en direct à la Cité des Sciences, la sonde Philae montée sur le dos de Rosetta se posait (plusieurs fois !!) sur la comète Churyumov-Gerasimenko.

Depuis cet atterrissage chaotique dû principalement au mauvais fonctionnement des harpons, qui n’ont pas déclenché, on a pu de temps en temps entrer en contact avec Philae.

On sait qu’elle a pu travailler sur sa pile pendant près de trois jours et qu’elle a envoyé les informations sur Terre via Rosetta.

Mais ensuite, probablement mal posée, les communications avec Rosetta sont devenues épisodiques et depuis que Rosetta s’est éloignée de la comète (trop dangereux, dégazage puissant) on n’a plus de nouvelles, mais c’est un peu normal, vu la distance.

Les responsables mission espèrent quand même établir un contact avant que la comète ne soit trop loin dans le système solaire, à cet effet, ils commencent à faire redescendre Rosetta afin de capter ses signaux s’ils sont émis.

Ils sont même prêts à tenter une manœuvre de la dernière chance : faire tourner le corps de Philae pour trouver une meilleure position pour les antennes et les panneaux solaires. Ils donnent une chance de 50% pour que le contact soit rétabli.

Voici les dernières informations d’après le dernier message de Marc Rayman, en charge de la mission.

La sonde Dawn en orbite autour de Cérès a effectué plus de deux mois survolant cette planète naine à 1470km d’altitude (orbite HAMO high altitude mapping orbit). Chaque révolution dure 19 heures si bien qu’en 12 orbites l’hémisphère illuminé est entièrement cartographié.

Cela a permis de créer cette carte en couleur de Cérès, grâce à sept différents filtres utilisés (du visible à l’IR).

La même carte en noir et blanc comporte des noms de cratères et autres. Le petit cratère Kait correspond au méridien zéro

De plus pendant ces orbites, Dawn peut changer l’angle de visée de la caméra afin d’obtenir des images en relief.

Jusqu’à présent Dawn a pris près de 7000 photos et plus de 12 millions de spectres ! Voir la galerie d’images.

On ne connait toujours pas la nature des zones brillantes dans le cratère Occator.

Dawn vient d’obtenir des spectres précis de cette région et on devrait lever un coin du voile, bientôt.

Encore un cratère mystérieux, le cratère Oxo de 9km de diamètre, très brillant que l’on voit sur cette photo récente.

L’étude des différentes photos rendent perplexes les astronomes, en effet Cérès semble avoir plus de cratères que prévu. Encore un mystère à résoudre.

Dawn attaque sa phase finale d’étude de Cérès, et sa priorité maintenant devrait être la mesure de spectres de neutrons et de gamma afin de déterminer la composition de la surface. Ce sera fait grâce au détecteur GRaND quand on s’approchera plus du sol.

Ce détecteur a déjà mis au jour trois émissions d’électrons énergétiques résultant de l’interaction avec le vent solaire. Là aussi on ne comprend pas bien pourquoi alors que Cérès n’a pas (à priori) de champ magnétique.

Dawn doit descendre dans les jours qui viennent à l’altitude 375km en faisant fonctionner son moteur ionique. À ce propos Dawn a fait fonctionner en tout son moteur ionique pendant une durée de plus de 5 ans depuis qu’il a quitté la Terre.

Une très belle photo par nos amis de la Planetary Society qui ont mis côte à côte 3 photos de Cérès dans les trois longueurs d’onde fondamentales et une quatrième (coin inférieur droit) qui est la résultante des trois et donc en couleur visible comme le verrait l’œil humain. Pour des raisons de copyright, je ne peux pas la reproduire ici, mais vous pouvez la voir dans sa plénitude.

On peut visualiser sur cette animation l’orbite de DAWN dans notre système solaire lors de ces deux visites d’astéroïdes.

Comme annoncé la dernière fois, Cassini est passé encore plus près d’Encelade ce 28 Octobre 2015, en effet il l’a vraiment frôlé à 49 km d’altitude, mais surtout il a pu passer dans les fameux geysers du pôle Sud de cette petite lune.


L’image n’est pas très nette due à la vitesse de passage de la sonde au dessus d’Encelade.	Image brute (en négatif car je trouve cela plus lisible) des jets qui vont alimenter l’anneau E.

De ce passage nos amis de Californie ont tiré une petite animation que l’on peut télécharger sous divers formats et la voir ci après sur youTube. Ce film correspond à une durée réelle d’une heure et demie. On voit les petits morceaux de glace qui diffusent la lumière avant d’être stockées dans l’anneau E. distance : 220.000km.

Le prochain et dernier survol d’Encelade aura lieu le 19 Décembre 2015 d’une altitude beaucoup plus importante 5000km.

Pour finir, une très belle photo irréelle d’Encelade flottant au dessus des anneaux.

LISA PATHFINDER : UN ÉCLAIREUR BIENTÔT EN ROUTE POUR L’ESPACE ! (18/11/2015)

Quelle coïncidence, en cette année centenaire de la Relativité Générale d’Albert Einstein, on va lancer une sonde, en fait un démonstrateur, pour mettre en évidence les ondes gravitationnelles prévues justement par Albert.

Cette mission que nous avons déjà évoquée, s’appelle LISA Pathfinder (éclaireur en anglais) ; c’est un acronyme pour Laser Interferometry Satellite Antenna et Pathfinder veut dire que c’est une sonde qui doit démontrer la faisabilité de la mission principale LISA, qui après le désengagement de la NASA s’appelle maintenant eLISA pour Evolved LISA.

C’est bientôt, en Décembre de cette année 2015, qu’une fusée Vega devrait quitter Kourou avec à son bord les deux modules, le LTP (Lisa Technology Package), construit par l'ESA, et le DRS (Disturbance Reduction System) construit par la NASA. Destination : le point de Lagrange L1 situé à 1,5 millions de km de nous.

Après une phase de tests, LISA devrait mettre tout en œuvre pour détecter ces fameuses ondes gravitationnelles (OG), qui se manifeste lors de leur passage par une déformation infime des distances.

Rappelons que les OG se manifestent notamment dans le cas d’effondrement de système binaire d’étoiles et de trous noirs massifs, on pense même qu’elles ont mémorisé les premiers instants de l’Univers.

Une telle déformation prévue à l’origine pour des corps situés à quelques millions de km l’un de l’autre (la mission définitive, avec trois sondes situées entre d’énormes distances), devra être déterminée dans le cas de cet éclaireur, entre deux masses incluses dans le LTP, distantes de seulement 40cm ! On cherche à détecter une variation de l’ordre du picomètre (10^-12m), ce devrait être en principe possible grâce à un interféromètre laser hétérodyne (laser Nd-YAG de 1064 nm).

La France participe activement à cette mission LISA Pathfinder au travers du CNES et de l’APC (Astro Particules et Cosmologie) en fournissant le banc de mesure laser et c’est Airbus Defence and Space qui assure la maitrise d’œuvre de l’ensemble.

Après avoir été mis en orbite elliptique la sonde (1900kg) utilisera sa propre propulsion pour atteindre l’orbite définitive (une orbite halo, en forme de 8 ou de Lissajous autour de L1), comme on le voit sur le schéma ci-dessus. Copyright: ESA/ATG medialab

Il existe une animation superbement bien faite que l’on trouve sur Wikimedia Commons que je vous conseille de voir, elle montre l’influence d’une OG sur le triangle formé par les 3 sondes LISA. La voici.

Cela me fait penser à la blague : « Dis Papa c’est loin la fin du système solaire ? Tais-toi et appuie sur l’accélérateur ! »

C’est un peu ce qui vient d’arriver ces jours-ci ; on pensait avoir atteint les confins planétaires de notre système solaire avec des corps comme les planètes naines Eris et Sedna qui ont des orbites très éloignées ; et bien on vient de trouver un (relativement) gros corps encore plus loin !

On a d’ailleurs du mal à comprendre comment il peut se trouver là ; on pensait qu’aussi loin du Soleil, il ne pouvait y avoir que des poussières ou gros cailloux.

Or il fait entre 500 et 1000km de diamètre, ce n’est pas rien ! Cet objet a été découvert par Scott Sheppard et son équipe de la Carnegie Institution avec l’aide du télescope Japonais Subaru de 8m situé à Hawaï. Il se situe trois fois plus loin que Pluton (à 103 UA, à 15,5 milliards de km du Soleil) et porte le doux nom de V774104. Son orbite exacte n’est pas encore parfaitement connue, mais on pense qu’il fait partie d’objets ayant une orbite étrange indiquant peut être la présence d’une planète inconnue (la fameuse planète X) située aux confins du système solaire. Ou alors ce serait dû à une possible influence d’une étoile proche (passée ou présente).

Illustration : le nouvel objet entre ces deux orbites, est-ce l’influence d’une planète X ? DR

Tout va dépendre de l’orbite en cours de détermination (cela va durer au moins un an), si celle-ci se rapproche plus du Soleil, disons vers les 50UA, on pensera à une interaction avec Neptune, par contre si ce n’est pas le cas, cet objet fera partie du club très fermé de ces objets bizarres comme Sedna et 2012 VP113, ce dernier découvert aussi par S Sheppard.

Leurs orbites posent un problème, car elles ne peuvent résulter de la présence des planètes et corps connus à ce jour du système solaire. En fait un si gros objet ne devrait pas être là.

Y aurait-il une (grosse) planète invisible qui orbiterait le Soleil encore plus loin ? Ou alors, qui aurait été éjectée dans le passé et dont on remarquerait seulement maintenant son influence ? Ou alors, il se serait formé plus près du Soleil et aurait migré vers l’extérieur. Bref tout est ouvert !

MAVEN :.CONFIRME LA CAUSE DE LA PERTE D’ATMOSPHÈRE DE MARS. (18/11/2015)

La sonde américaine MAVEN, lancée en 2013 et mise en orbite martienne, poursuit son étude de l’atmosphère martienne.

Une de ses missions était de confirmer certaines hypothèses concernant la disparition de l’atmosphère de la planète rouge.

Mars est 2 fois plus petite que la Terre et approximativement 10 fois moins lourde. Même si elle est placée dans une zone habitable ou proche habitable, et si elle a certainement eu au début des conditions favorables, ces détails dimensionnels ont une importance fondamentale :

En effet, petite taille signifie qu’elle se refroidit plus vite que la Terre, si elle se refroidit plus vite, son noyau va se figer plus rapidement que le notre, donc adieu à l’effet dynamo qui active notre champ magnétique.

Plus de champ magnétique signifie plus de protection contre le vent solaire (ionisé) qui ainsi emporte petit à petit l’atmosphère (actuellement 100 fois moins de pression que sur notre planète) en ionisant ses particules et en les entrainant un peu comme une queue de comète, laissant le sol martien à la portée des rayonnements mortels empêchant toute trace de vie d’exister en surface.

Cet « évaporation » de l’atmosphère martienne est plus ou moins forte suivant la période d’activité solaire.

Signalons que cette fuite permanente de matière dans l’espace, peut donner naissance à un phénomène similaire aux aurores terrestres, comme vient de l’étudier Mars Express.

Le peu d’atmosphère qui reste aura disparu, à ce rythme là, dans quelques milliards d’années.

Une vidéo explicative de qui est arrivé dans le passé et se poursuit maintenant.

On peut trouver sur le Net, un tout nouveau poster de 500 exoplanètes qui ont été découvertes et ce jusqu’à Octobre 2015. Ce n’est pas la totalité de ces corps, ils sont beaucoup plus nombreux (2000 à ce jour), mais ce sont les plus intéressants.

Ce tableau a été créé par un artiste graphiste, Martin Vargic de Slovaquie, il est basé sur les dernières informations concernant ces planètes.

Évidemment cela ne rend pas grand-chose en petit format sur cette page, mais si vous cliquez sur l’image vous aurez tous les détails.

La fin Octobre et le début Novembre de cette année 2015 aurait pu être un moment où le vent solaire pourrait perturber notre planète de façon dramatique (communication, GPS, alimentation électrique etc…).

Cette possibilité force les USA a amélioré leur dispositif d’alerte aux tempêtes solaires sur leur site du Spaceweather.

Le Soleil émet en permanence un vent de particules chargées (le vent solaire) dont l’intensité croit avec la taille des taches solaires, quand c’est le cas il en résulte une importante tempête solaire.

Quand cette tempête aborde la Terre (ce n’est pas toujours le cas, heureusement), elle peut causer des dégâts, nous en avons parlé, mais surtout elle occasionne un merveilleux spectacle visible dans les hautes latitudes : les aurores.

Ce sont le résultat de la collision des particules du vent solaire avec les composants de la haute atmosphère.

Et c’est le cas en ce moment, les taches solaires de la région AR 2443 sont énormes (200.000km de long), comme on le voit sur la photo de Peter Rosen.

Si vous faites très attention en regardant la photo en HR on peut voir dans une des taches, le transit de l’ISS que l’on voit mieux sur cette composition.

Cette activité solaire a aussi inspiré Philippe Tossi de Nîmes qui nous donne une très belle photo détaillée du groupement de taches AR 2443. On peut aussi voir une autre de ses œuvres ici.

Basler 1920-155, 20 images process by AS2, imPPG and CS6. Philippe TOSI Nov 1, 2015 @ FRANCE-Nîmes

La NASA (GSFC) a diffusé récemment des images en très haute définition du Soleil, dans un film de 30 minutes qui s’appelle « Thermonuclear Art », vous pouvez le voir en cliquant sur le lien précédent. Je vous le recommande.

Les images proviennent de l’observatoire solaire spatial SDO, elles sont en ultra HD (4K).

On rappelle que SDO capture les images du Soleil dans 10 longueurs d’onde différentes correspondant à des températures et rayonnements différents. Ceux-ci permettent ainsi d’atteindre des phénomènes différents dans la structure du Soleil, comme les éruptions, , les boucles coronales etc. Les différentes longueurs d’onde sont représentées par différentes couleurs sur cette vidéo.

L’explication des couleurs et différentes longueurs d’onde sur l’image suivante :

LA CORSE VUE DE NICE : MYTHE OU RÉALITÉ, CONFÉRENCE PAR F. MIGNARD DE L’OCA. (18/11/2015)

C’est notre ami, Jean Claude Thorel, fondateur de l’association Vega (de Plaisir) et qui réside maintenant à Nice, qui a attiré mon attention sur un sujet que nous avions traité, mais pas aussi complètement : peut on vraiment voir la Corse depuis Nice ?

C’est François Mignard, astronome à l’OCA (Observatoire de la Côte d’Azur) Dr de recherche CNRS Laboratoire Lagrange

Qui présente une conférence en 3 parties à ce sujet que l’on peut trouver à cet endroit.

La vision de la Corse depuis le continent peu avant le lever du Soleil suscite à peu près toujours les mêmes interrogations : est-ce bien un phénomène réel ou tout simplement un mirage ?

Quel est exactement le rôle de la courbure des rayons lumineux dans l’atmosphère et de la forme arrondie de la Terre qui tend à dissimuler l’île ?

Pourquoi ne la voit-on pas tous les jours de beau temps et quelles sont les conditions les plus propices pour l’apercevoir.

Quels sommets sont visibles depuis Le bord de Mer, les collines ou la Grande Corniche ?

Toutes ces questions sont légitimes et il n’est pas aisé d’en trouver, par exemple sur Internet, les réponses claires, d’autant que certaines renvoient à des questions fondamentales sur la nature de la vision et l’appréhension de la réalité au travers des images. Durant cette conférence j’expliquerai qu’il n’y a aucun mystère et que l’on peut déjà répondre à l’essentiel par de la géométrie élémentaire et une propagation de la lumière en ligne droite.

Cette conférence sera illustrée de photographies de la Corse prises à différentes altitudes et dans des circonstances variées, ainsi que de nombreux diagrammes explicatifs.

Une image panorama sera accompagnée d’une identification de tous les sommets visibles depuis Nice.

LIVRE CONSEILLÉ.:. DE PYTHAGORE À EINSTEIN, TOUT EST NOMBRE PAR N. DERUELLE CHEZ BELIN. (18/11/2015)

Nathalie Deruelle que nous connaissons bien, est directeur de recherche au CNRS, actuellement membre du laboratoire AstroParticule et Cosmologie (APC) de l'Université Paris 7-Denis Diderot, et professeur affilié à l'Institut Yukawa de Kyoto.

Elle a enseigné la relativité générale pendant de nombreuses années à l'École polytechnique et à l'École normale supérieure.

Elle a publié Théories de la Relativité (Belin, 2014) en collaboration avec Jean-Philippe Uzan.

"100 ans après Einstein, quel regard porter sur la relativité général, son ancrage et son devenir ?"

La théorie d'Einstein de la gravitation, plus connue sous le nom de relativité générale, a maintenant 100 ans.

Pour comprendre pourquoi elle supplanta la loi de Newton de l'attraction universelle, pour appréhender le changement profond qu'elle a apporté à notre perception de l'espace et du temps, bref, pour en montrer toute la grandeur, cet ouvrage remonte à la révolution scientifique du 17e siècle, qui elle-même résulte des blocages auxquels se heurtait la science d'alors, héritée des Grecs.

Ce livre met l'accent sur les liens profonds qui unissent physique et mathématiques.

Il met en valeur la puissance créatrice de quelques géants de la science qui, guidés certes par l'observation et l'expérience, posent néanmoins librement des hypothèses, bâtissent des théories, les élaguent, créant ainsi une trame du réel, une « réalité physique » qui trace des chemins intelligibles dans la forêt des phénomènes.

Il suit donc un fil directeur qui parcourt la science depuis 2 500 ans, à savoir que les grandes théories de la physique, de Pythagore à Einstein, forgent, main dans la main avec les mathématiques de leur temps, notre vision de l'Univers.

LIVRE CONSEILLÉ :. DANS LE TOURBILLON DES PARTICULES DE M. ZITO CHEZ BELIN. (18/11/2015)

Marco Zito est membre de l'Institut de recherche sur les lois fondamentales (IRFU) de l'Univers, au CEA. Il a écrit de nombreuses rubriques scientifiques dans le Monde.

Et pourtant, qui n a jamais entendu parler du boson de Higgs et du CERN, le laboratoire européen où il a été découvert en 2012 ? Nul besoin d être un spécialiste pour comprendre de quoi il s’agit.

Aujourd’hui, une théorie extraordinairement élégante, le Modèle Standard, décrit tous les résultats des expériences dans le domaine. Trente-sept particules élémentaires et quatre forces fondamentales : c est tout ce dont nous avons besoin pour expliquer la matière et l Univers !

Ce livre, destiné à un large public, raconte sans équations le long parcours qui a abouti au Modèle Standard.

Ce parcours, parfois sinueux, a été entamé lorsque les Grecs anciens, et peut-être d autres avant eux, ont imaginé que la matière est composée de petites « billes ».

Il faudra attendre plusieurs siècles pour qu’on réalise que la matière, à l’échelle microscopique, se comporte de façon paradoxale. Loin de l’image des petites « billes », sa nature est plutôt proche de celles des ondes, comme les ondulations de l’eau à la surface d’un étang.

Au cours du siècle dernier, les connaissances scientifiques ont progressé de façon fulgurante au fur et à mesure des progrès techniques. Les rayons X et leurs applications médicales, la supraconductivité, le transistor, Internet sont nés dans les laboratoires de physique. La science s’est trouvée mêlée de près à l’Histoire pour le meilleur comme pour le pire, avec quelques épisodes dramatiques comme le lâcher de bombes atomiques sur Hiroshima et Nagasaki.

De ce tourbillon étrange ont émergé nos connaissances actuelles qui, nous le savons, ne sont pas complètes.

Les dernières observations suggèrent l existence de nouvelles composantes dans l’Univers, comme la mystérieuse matière noire. Les chercheurs sont à l’œuvre pour comprendre sa nature.

LES MAGAZINES CONSEILLÉS:. SCIENCES ET AVENIR DE NOV 2015 SUR LES TROUS NOIRS. (18/11/2015)

La pyramide de Kheops et les nouvelles données sur les trous noirs - notamment selon Stephen Hawking - sont au sommaire de Sciences et Avenir 825

ÉDITO. Il n’est pas d’objets célestes plus fascinants. Et voilà que les scientifiques nous disent aujourd’hui qu’ils pourraient même détenir les clés de notre Univers ! À leurs aventures, leurs métamorphoses, leur action singulière sur l’espace et le temps, incroyablement déformés… devrions-nous d’exister, ici et maintenant[1] ?

Si nous avions déjà évoqué le sujet dans Sciences et Avenir, jamais la fascination pour les trous noirs n’a semblé aussi forte. Il faut avouer que tous les ingrédients sont réunis. D’abord, un savant fondateur, Albert Einstein soi-même. Puis sa théorie, qui englobe tout ce qui fait notre cosmos, ses étoiles, ses galaxies, ses nébuleuses jusqu’aux confins de l’espace, la fameuse relativité générale. En bref, un "héritage sulfureux", comme l’écrivait dans les années 1990 l’astrophysicien américain Kip Thorne, connu pour son ouvrage Trous noirs et distorsions du temps.

On pourrait dire que tout cela n’est pas nouveau. Mais il y a plus. En particulier un agitateur hors pair, devenu véritable coqueluche médiatique, l’internationalement connu Stephen Hawking. L’astrophysicien britannique n’a pas son pareil pour faire frissonner le milieu savant. Dès les années 1970, il le plongeait dans une profonde perplexité en annonçant que les trous noirs n’étaient pas aussi noirs que cela, puisqu’ils pouvaient connaître une sorte d’évaporation de particules. À l’époque, seuls quelques spécialistes y prêtaient attention. Depuis son best-seller Une brève histoire du temps suivi de plusieurs autres, l’homme à la voix d’ordinateur, qui survit à la terrifiante maladie de Charcot, ferait quasiment figure de prophète. Qu’il prononce quelques mots et les voilà qui résonnent, comme répercutés sans fin dans la trame du monde. Peu importe qu’il se trompe et revienne sur ses affirmations, qu’il emprunte (beaucoup) à ses collègues moins célèbres, il donne en quelque sorte le tempo. Et maintenant un nouveau buzz a lieu. Qui tient à des mathématiques de haut vol et à la très sophistiquée théorie de l’information — au sens des "bits" informatiques[1]!

Le fameux "monstre" théorique gisant au cœur du trou noir — les équations y prenant des valeurs infinies donc ingérables — semble en passe d’être terrassé. Mieux, on commence à comprendre comment toutes les "informations" transportées par les corps tombant dans les trous noirs ne se volatilisent pas. Mais peuvent y demeurer stockées, à la manière… d’un hologramme (d’où la citation en couverture), avant de reprendre leur pérégrination. Le Big Bang en serait-il un exemple particulièrement extraordinaire ? Une chose est sûre : beaucoup sont prêts à pousser un grand ouf[1] ! de soulagement. Car les principes de "conservation" de la physique sont ainsi respectés. Quand on vous dit qu’il n’y a pas plus fascinant.

Aussi dans ce numéro un article pour comprendre comment a été construit la Grande Pyramide de Khéops avec une belle infographie.