LES ASTRONEWS de planetastronomy

Prochaine conférence SAF. Athena Coustenis Astrophysicienne LESIA Observatoire de Paris

Sur « L’EXPLORATION DU SYSTÈME SOLAIRE EXTERNE. » Vendredi 12 Octobre 2018 19H00 TELECOM entrée libre, réservation obligatoire à partir du 15 Septembre

Certains peuvent recevoir en double ces news, car ils sont inscrits sur plusieurs listes. J’en suis désolé.

VLT :. Première image confirmée d’une protoplanète acquise par le VLT. (28/09/2018)

Jupiter : De l’eau dans les couches nuageuses de la planète géante ! (28/09/2018)

Hayabusa 2 : Un exploit : Les rovers Minerva ont atterri sur Ryugu ! (28/09/2018)

Une équipe internationale menée par l’Université du Wisconsin agissant pour la NSF (National Science Foundation) a trouvé la première preuve de la localisation de la source d’émission de neutrinos très énergétiques.

Ces particules très légères et sans charge traversent l’espace à des vitesses proches de la lumière sans interactions pour ainsi dire. Depuis plus d’un siècle on cherche la source d’émission de ces particules très énergétiques et la cause qui les propulsent ainsi.

De façon plus générale, les rayons cosmiques, particules chargées de haute énergie (principalement des protons) pénètrent notre atmosphère avant d’être détectés. En revanche ils sont déviés par le champ magnétique terrestre. On ne peut donc par remonter à leur origine dans le ciel. Mais ces particules chargées produisent aussi des neutrinos qui eux, étant neutres ne sont pas sensibles au champ magnétique et dont on peut remonter la trace. D’où leur grand intérêt.

Il semble bien que le télescope à neutrinos, IceCube situé dans l’antarctique à la station Amundsen-Scott au Pôle Sud, ait résolu ces questions pendantes.

Ses découvertes ont été confirmées par plus de 20 télescopes terrestres et spatiaux.

Cette astronomie est basée sur l’information conjointe de différentes particules astrophysiques indices de phénomènes très énergétiques.

Le Icecube Neutrino Observatory, est un piège à neutrinos de 1km3 est construit au Pôle Sud géographique, sous la glace à côté de la base polaire US Amundsen-Scott.

La question se pose alors de la détection de telles particules insaisissables, peut-on vraiment les détecter ?

On a calculé la section efficace (probabilité de rencontre) des neutrinos : une année lumière de plomb (soit approx 10.000 milliards de km!), comment va-t-on faire; il faudrait une quantité énorme de neutrinos pour en faire interagir un seul.

Ils sont donc très difficiles à détecter, mais de temps en temps quand ils rencontrent un atome de glace, ils émettent un muon et une faible lumière bleue (effet Tcherenkov) que l’on peut détecter. Mais les probabilités étant tellement faibles, il faut être dans un environnement très favorable (sous terre, loin de toute autre source) et posséder un nombre énorme de détecteurs afin de pouvoir mettre en évidence quelques dizaines de neutrinos.

De plus pour détecter les plus énergétiques, il faut se protéger de toutes autres influences et des autres neutrinos moins énergétiques, d’où l’idée de creuser des galeries dans la glace du Pôle Sud afin de détecter, les neutrinos venant……de l’hémisphère Nord, et qui auront donc traversé toute la Terre avant de donner de temps à autre une petite lumière bleue que l’on va recueillir

La Terre aura fait effet de filtre pour les neutrinos les moins énergétiques.

Cela a donné le projet IceCube, un km cube de détecteurs à neutrinos sous la glace.

Il consiste en plus de 5000 détecteurs (les DOM : Digital Optical Modules) installés entre 1500 et 2500m de profondeur sur 86 colonnes de 60 capteurs.

Pourquoi si profond ? Jusqu’à 1500m de profondeur, la glace n’est pas encore assez tassée et possède des petites bulles d’air qui peuvent produire du bruit de fond et dévier les photons de la lumière Tcherenkov et ainsi fausser les mesures, après cette profondeur de 1500m il n’y a plus de bulles.

La construction a officiellement démarré en 2004 et s’est terminée fin 2010.

Signalons qu’un principe similaire a été utilisé dans l’expérience Antares au large de Toulon avec des centaines de détecteurs au fond de la Méditerranée.

Vue de IceCube avec en surimpression le km³ de détecteurs situés sous la station à 2500m.

La couleur indique le moment de l’arrivée sur les DOM : rouge en premier vert en dernier.

La taille des sphères est liée à la quantité de lumière détectée. Comme on le voit sur cet exemple.

Que s’est-t-il donc passé ce 22 Septembre 2017 ? La base IceCube a détecté UN (oui je dis bien un seul) neutrino de très haute énergie (près de 300TeV, Tera = 1000 Giga = 10¹² au-delà Peta = 10¹⁵ ; ici les 300 TeV sont approximativement 50 fois plus énergétiques que les protons les plus énergétiques (6,5 TeV) du LHC !).

Donc l’alerte a été donnée aux autres observatoires, ce qui a permis de déterminer la source d’émission de ce neutrino : le blazar TXS 056+056 à 4 milliards d’al.

Un blazar (acronyme de blazing quasi-stellar radiosource) est une galaxie elliptique (que l’on dit « active » ou AGN) possédant en son centre un trou noir super massif tournant très rapidement.

La particularité de ces blazars, est l’émission de deux jets de lumière et de particules le long des pôles de l’axe de rotation du TN , un de ces jets est dirigé vers…la Terre. En simplifiant on peut dire que ce sont des quasars avec un jet pointant vers la Terre.

Vue d’artiste : Crédit : Marscher et al., W. Steffen, Cosmovision, NRAO/AUI/NSF

Certains télescopes parmi les 20 impliqués, étaient plus concernés que d’autres, ce 22 septembre 2017 ; notamment :

· L’observatoire spatial gamma Fermi spécialiste de la découverte de blazars (plus de 2000)

· L’observatoire MAGIC (Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov Telescope) aux Canaries

Deux articles ont été publiés récemment dans le journal Science à la suite de cette découverte :

L’IRFU (CEA) qui participe à cette étude, précise qu’il faut quand même garder la tête froide, car, je cite « il reste une probabilité de 0,1% que la coïncidence de l'événement neutrino avec le sursaut de TXS 0506+056 soit purement aléatoire ». Je reprends aussi leur conclusion :

« La corrélation observée entre le neutrino énergétique IceCube-170922A et le blazar TXS 0506+056 pourrait indiquer que les blazars gamma sont effectivement des sources, pour au moins une fraction des neutrinos astrophysiques observés et peuvent donc faire partie des sources produisant des rayons cosmiques de haute énergie.

Grâce à cet événement remarquable, la fenêtre vers l'astrophysique multi-messager avec des neutrinos de haute énergie et des rayons gamma de haute énergie vient donc d’être entrouverte.

Ces nouvelles possibilités devront être vérifiées et exploitées par des observations futures.

Les physiciens de l’Irfu, qui coordonnent ces observations avec H.E.S.S., s’affairent à la construction de l’observatoire de rayons gamma de nouvelle génération CTA (Chenrekov Telescope Array) et auront bientôt à leur disposition un instrument de tout premier plan pour continuer ces recherches. »

VLT :.PREMIÈRE IMAGE CONFIRMÉE D’UNE PROTOPLANÈTE PAR LE VLT. (28/09/2018)

L’ESO vient de publier un communiqué confirmant que SPHERE, un instrument chasseur d’exoplanètes installé sur le Very Large Telescope de l’ESO, a capturé la toute première image d’une protoplanète en formation dans le disque de poussière d’une jeune étoile. La jeune planète trace un chemin au travers du disque primordial de gaz et de poussière qui entoure la très jeune étoile baptisée PDS 70. Les données obtenues suggèrent que la planète est dotée d’une atmosphère nuageuse.

Des astronomes pilotés par un groupe de l’Institut Max Planck dédié à l’Astronomie à Heidelberg en Allemagne, ont capturé une spectaculaire image de la formation d’une planète autour de la jeune étoile naine PDS 70. Grâce à l’instrument SPHERE qui équipe le Very Large Telescope (VLT) de l’ESO – l’un des chasseurs d’exoplanètes les plus performants à l’heure actuelle – l’équipe internationale a effectué la toute première détection robuste d’une jeune planète baptisée PDS 70b, creusant un sillon dans le disque de matière entourant la jeune étoile.

L’instrument SPHERE a par ailleurs permis à l’équipe de mesurer la brillance de la planète à différentes longueurs d’onde, ce qui a conduit à la détermination des propriétés de son atmosphère.

La planète se détache nettement des nouvelles observations. Elle apparaît sous la forme d’un point brillant situé à droite de la zone centrale et sombre de l’image.

Elle se situe à quelque trois milliards de kilomètres de l’étoile centrale, ce qui équivaut à la distance séparant Uranus du Soleil. L’analyse montre que PDS 70b est une géante gazeuse dotée d’une masse supérieure à plusieurs fois la masse de Jupiter. La température de surface de la planète avoisine les 1000 degrés Celsius, ce qui est largement supérieur à celle de toute planète de notre Système Solaire.

La région sombre au centre de l’image témoigne de l’utilisation d’un coronographe, ou masque qui bloque la lumière aveuglante en provenance de l’étoile centrale et permet aux astronomes de détecter le disque de luminosité moindre ainsi que son compagnon planétaire. En l’absence de ce masque, la faible lueur issue de la planète se trouverait noyée dans l’intense luminosité de PDS 70.

“Ces disques qui encerclent les jeunes étoiles constituent de véritables cocons planétaires. À ce jour toutefois, seule une poignée d’observations ont conduit à la détection de protoplanètes en leur sein” précise Miriam Keppler, qui dirige l’équipe à l’origine de la découverte de la protoplanète PDS 70. “Jusqu’à présent, la plupart de ces planètes candidates pouvaient n’être que des artefacts du disque.”

La découverte du jeune compagnon de PDS 70 constitue un résultat scientifique d’importance qui mérite déjà d’être approfondi. Ces derniers mois, une seconde équipe impliquant de nombreux astronomes ayant contribué à la découverte, y compris Keppler, a étudié le jeune compagnon planétaire de PDS 70 dans le détail. Elle a acquis cette spectaculaire image de la planète, et obtenu un spectre de la planète. L’analyse de ce spectre conduit à penser que son atmosphère est nuageuse.

Le compagnon planétaire de PDS 70 a sculpté un disque de transition – un disque protoplanétaire percé en son centre. Ces trous internes sont connus depuis des décennies et attribués aux interactions entre disque et planète. Il est désormais possible d’observer la planète.

“Les résultats de Keppler ouvrent une nouvelle fenêtre de compréhension sur les premières étapes de l’évolution planétaire” ajoute André Müller, chef de la seconde équipe chargée d’étudier la jeune planète. “Il nous était nécessaire d’observer une planète dans le disque d’une jeune étoile pour réellement comprendre les processus à l’origine de la formation planétaire”. La détermination des propriétés physiques et atmosphériques de la planète permet aux astronomes de tester les modèles théoriques de la formation planétaire.

Cet aperçu de la naissance d’une planète enveloppée de poussière résulte des impressionnantes capacités technologiques de l’instrument SPHERE de l’ESO, dédié à l’étude des exoplanètes et des disques qui entourent des étoiles proches au moyen d’une technique d’imagerie à contraste élevé – un défi de taille. Bien qu’il bloque la lumière en provenance d’une étoile avec un coronographe, SPHERE doit utiliser d’intelligentes stratégies d’observation et des techniques de traitement de données pour filtrer le faible signal lumineux émis par les compagnons planétaires autour des jeunes étoiles brillante à différentes longueurs d’onde et à diverses époques.

Thomas Henning, directeur de l’Institut Max Planck dédié à l’Astronomie et chef de l’équipe, résume ainsi l’aventure scientifique : “Après plus d’une dizaine d’années consacrées à la fabrication de cet instrument high-tech, SPHERE récolte une moisson de données et découvre des protoplanètes !”

ANTIMATIÈRE : PERMETTRAIT-ELLE DE NOUS PASSER DE MATIÈRE NOIRE ? (28/09/2018)

http://www.planetastronomy.com/special/2016-special/12sep/clip_image007.jpg

Notre ami Gabriel Chardin, que nos membres de la SAF connaissent bien, est physicien, et président du comité des Très grandes infrastructures de recherche (TGIR) du CNRS depuis le 1er septembre 2014.

Il était avant à l’IN2P3, haut lieu de la physique des hautes énergies en France.

Il a reçu en 2007 la médaille d’argent du CNRS pour ses travaux sur la recherche de la matière cachée de l’Univers.

Ce livre fait débat, car il propose une idée plutôt iconoclaste : l’antimatière résoudrait le problème de la matière noire et de l’énergie noire !

On sait que 95% de notre Univers nous est inconnu, matière noire et énergie noire qui semblent nécessaires pour structurer notre Univers, sont des entités très énigmatiques. Mais depuis leur introduction, on n’a rien trouvé.

Or, d’après G Chardin, ces problèmes pourraient être résolus si on imaginait qu’il reste de l’antimatière dans notre Univers et que celle-ci possède une masse négative !

Évidemment, c’est audacieux et à contrecourant des pensées actuelles, mais on devrait bientôt pouvoir tester cette hypothèse.

Le CNRS vient d’ailleurs de publier un long article sur le sujet (Un Univers sans matière noire ?), dont je m’inspirerai grandement :

Sans parler de crise, cette situation est très frustrante pour une discipline dont l’objectif est d’aboutir à une théorie décrivant exhaustivement le contenu de notre Univers et son évolution.

G Chardin, pense qu’il serait possible d’en sortir en envisageant, comme Einstein en son temps, un nouvel accroc au sens commun : accepter qu’il existe des masses négatives dans notre Univers, tout comme il existe des charges électriques positives et négatives.

À partir de là, il envisage un nouveau modèle cosmologique avec un Univers comportant autant de matière que d’antimatière, où il n’est plus nécessaire de faire appel aux concepts de matière ou d’énergie noire. « Cet Univers, développé depuis dix ans avec Aurélien Benoit-Lévy, est encore très loin d’être accepté comme une alternative au modèle standard cosmologique, avec matière noire et énergie noire, reconnaît Gabriel Chardin, qui développe en détail ses idées dans l’essai L’Insoutenable gravité de l’Univers.

Mais il ne repose pas que sur des spéculations, il reproduit de façon assez étonnante un grand nombre de données dont on dispose et fait des prédictions qui pourront être testées dans les prochaines années, voire les prochains mois. »

« S’il reste la solution de référence pour la majorité des physiciens, à mon sens comme dans l’esprit d’un nombre croissant de mes collègues, le modèle standard cosmologique possède plusieurs aspects très inélégants, nuance Gabriel Chardin. Il marche assez bien, c’est vrai, mais il apparaît de moins en moins vraisemblable dans sa composition, et compte un trop grand nombre de paramètres libres, qu’il faut réajuster à chaque nouvelle observation. Bref, quelque chose cloche dans l’Univers qu’il décrit… » Et c’est pour cette raison que de nouveaux modèles ont récemment été proposés par des théoriciens comme André Maeder, de l’université de Genève, ou Thomas Buchert, du Centre de recherche astrophysique de Lyon : des Univers n’ayant besoin ni d’énergie noire, ni de matière noire pour expliquer les observations actuelles.

C’est également le cas de l’Univers de Dirac-Milne élaboré par Gabriel Chardin. Celui-ci le fait reposer sur deux hypothèses révolutionnaires. Il considère d’abord que cet Univers contient autant de matière que d’antimatière, et que l’antimatière possède une masse gravitationnelle négative. « La disparition totale, du moins apparente, de l’antimatière de notre Univers demeure à ce jour un autre des grands mystères du modèle standard : celui-ci indique pourtant que l’Univers comprenait pendant ses tout premiers instants après le Big Bang autant de matière que d’antimatière, insiste-t-il. Dans l’Univers de Dirac-Milne, plus besoin d’expliquer la disparition de l’antimatière : elle est toujours là, cachée dans les vides intergalactiques. » La supposition que l’antimatière possède une masse négative est une supposition plausible, car, à ce jour, aucune expérience n’a pu mesurer la masse de l’antimatière. « À l’échelle atomique, si on le compare à l’électromagnétisme ou à l’énergie cinétique des particules, l’effet de la gravité est négligeable, explique le physicien. On sait produire depuis plus de vingt ans des atomes d’antihydrogène, mais on vient tout juste de trouver le moyen de les ralentir suffisamment pour pouvoir bientôt les peser. »

Les théoriciens ont en tout cas démontré que l’existence de masses négatives est parfaitement compatible avec la relativité générale, même si les mouvements qu’auraient ces masses les unes par rapport aux autres sont très étranges : tandis que les masses positives s’agrègent entre elles, les masses négatives se repoussent et s’écartent les unes des autres ! « Dans un tel Univers, sous l’effet de la gravité, la matière – de masse positive – s’agrège et forme de grandes structures. En revanche, les particules d’antimatière, de masse négative, s’étalent en gaz froid dans ce que nous prenons pour de grands vides cosmiques. » Des vides qui, en s’étalant, et en repoussant les structures de masse positive, expliqueraient, sans avoir besoin d’énergie noire, l’expansion de l’Univers telle qu’elle est observée.

L’antimatière posséderait une masse négative et se comporterait différemment de la matière quand elle est soumise à la gravité. Cette hypothèse, proposée par le physicien Gabriel Chardin, est plausible, mais très audacieuse. Car si l’on maîtrise désormais assez bien la production d’antiprotons dans les accélérateurs, « peser » ces antiparticules chargées négativement est presque impossible tant l’effet de la gravité est négligeable par rapport à celui de l’interaction électromagnétique.

Un moyen de neutraliser cette force consiste à créer des atomes neutres d’antihydrogène en combinant un antiproton et un positron (anti-électron).

La difficulté est alors de parvenir à confiner et ralentir ces anti-atomes avant qu’ils rencontrent des atomes de matière et qu’ils s’annihilent.

En utilisant un piège magnétique, la collaboration Alpha du Cern est parvenue récemment à confiner pendant plusieurs heures un millier d’antihydrogènes.

D’ici à la fin de l’année, Alpha va tenter de déterminer ce qui se passe exactement quand on « lâche » ces anti-atomes dans un champ gravitationnel.

Des esprits simplistes diront qu’avec l’antimatière et les masses négatives, les pommes tomberont…vers le haut !

L’antimatière, « découverte » par Paul Dirac dans les années 1930 est similaire à la matière à l’exception que la charge électrique est de signe opposé. À l’Hydrogène (un proton un électron) correspond un antihydrogène (un antiproton un antiélectron) etc..

Autre caractéristique de l’antimatière, en présence de la matière, annihilation par émission d’énergie puissante.

L’expérience ALPHA en cours au CERN veut montrer qu’un atome d’antihydrogène, tombe …vers le haut soumis à un champ de gravité !

C’est le rôle de ELENA, (Extra Low ENergy Antiproton) un décélérateur d’antiprotons de produire ces particules de basse énergie pour les envoyer vers les expériences voulues. En 2011 Elena a produit de grandes quantités d’antihydrogène pendant une quinzaine de minutes afin d’étudier leurs propriétés.

Afin de montrer que l’antihydrogène monte au lieu de tomber (qu’elle antigravite comme on dit), il faut s’assurer qu’il soit presque au repos, donc loin de toute agitation thermique, c’est-à-dire à très basse température.

Les scientifiques de l’expérience vont devoir le refroidir à quelques microkelvins, c’est là une des difficultés de cette expérience, dont on devrait avoir les résultats dans les mois qui viennent.

Si les résultats sont ceux escomptés par G Chardin, on pourrait se passer de matière noire et d’énergie noire.

À cet effet il introduit un nouvel Univers qu’il a baptisé « Univers de Dirac-Milne " dans lequel il y a autant de matière que d’antimatière.

Elle serait présente dans les vides intergalactiques qui repousseraient ainsi les grandes structures.

Nous en reparlerons plus en détail lors de la séance de la commission de cosmologie de la SAF le samedi 9 Février 2019.

En attendant je vous recommande son ouvrage « L'Insoutenable Gravité de l'Univers " que j’évoquerai dans la rubrique ad hoc.

Antimatière : Première spectroscopie d’antihydrogène ; d’un précédent astronews

L’année dernière a été annoncée la découverte au LHC d’une nouvelle particule lourde, même très lourde.

C’est une nouvelle découverte à mettre au compte du LHC après le Higgs en 2012.

Si on connait bien les grandes expériences comme CMS et Atlas, on connait moins bien les deux plus petites que sont Alice (étude des quarks et gluons) et LHCb (étude asymétrie matière-antimatière). C’est LHCb qui est en cause cette fois-ci.

Le « b » de LHCb vient du quark b (pour beauty, ancienne dénomination : bottom), source idéale de violations CP.

Lorsqu’ils se désintègrent, un hadron possédant un quark b et son antiparticule (avec un antiquark b), ont des comportements différents. On étudie les traces (la collaboration LHCb a mis au point des trajectographes mobiles perfectionnés) laissées par ces collisions qui donnent des informations sur les violations CP.

L’expérience LHCb a annoncé, donc, cette observation d’une nouvelle particule, baptisée Ξcc++ (prononcez Xi).

Les théories actuelles prédisaient l'existence de cette particule de la famille des baryons, mais, malgré de nombreuses années de recherche, ces baryons à deux quarks lourds échappaient aux physiciens.

La masse de la nouvelle particule identifiée est d'environ 3621 MeV, soit près de quatre fois celle du proton (le baryon le plus connu), propriété qu’elle doit à ses deux quarks charmés. C'est la première fois qu'une telle particule est détectée sans ambiguïté.

Pratiquement toute la matière que nous observons autour de nous est faite de baryons, particules courantes composées de trois quarks ; les baryons les plus connus sont les protons et les neutrons.

Mais il existe six sortes de quarks, et, en théorie, de nombreuses combinaisons différentes pourraient former d'autres types de baryons.

Jusqu'ici, les baryons observés étaient tous constitués d'un quark lourd au maximum.

« Le fait d'avoir trouvé un nouveau baryon, contenant deux quarks lourds, présente un grand intérêt car celui-ci nous offre un outil exceptionnel pour sonder plus avant la chromodynamique quantique, à savoir la théorie décrivant l'interaction forte, l'une des quatre forces fondamentales, déclare Giovanni Passaleva, nouveau porte-parole de la collaboration LHCb. Ces particules nous aideront par conséquent à améliorer la capacité prédictive de nos théories. »

« Contrairement aux autres baryons, dans lesquels les trois quarks effectuent une danse subtile les uns autour des autres, un baryon à deux quarks lourds devrait se comporter comme un système planétaire, où les deux quarks lourds jouent le rôle d'étoiles lourdes en orbite l’une autour de l’autre, le quark léger étant, lui, en orbite autour de ce système binaire, » ajoute Guy Wilkinson, ancien porte-parole de la collaboration.

Mesurer les propriétés du Ξcc++ nous aidera à établir comment un système de deux quarks lourds et un quark léger se comporte. Nous pourrons obtenir des informations importantes en déterminant précisément les mécanismes de production et de désintégration ainsi que la durée de vie de cette nouvelle particule.

L'observation de ce nouveau baryon, opération délicate, a été rendue possible grâce au taux de production élevé de quarks lourds au LHC, ainsi qu’au potentiel exceptionnel de l'expérience LHCb, qui est capable d'identifier les produits de la désintégration de particules avec une efficacité remarquable.

Le baryon Ξcc++ a été identifié grâce à sa désintégration en un baryon Λc+ et en trois mésons, plus légers, K-, π+ et π+.

L'observation du Ξcc++ à LHCb ouvre de nouvelles perspectives pour détecter d’autres représentants de cette famille de baryons à deux quarks lourds. Ils peuvent désormais être recherchés auprès du LHC.

Ce résultat a été obtenu à partir d'un ensemble de données à 13 TeV enregistrées durant la deuxième période d'exploitation du Grand collisionneur de hadrons, et confirmé au moyen de données à 8 TeV enregistrées lors de la première période d'exploitation.

La collaboration a soumis un article rapportant ces résultats à la revue Physical Review Letters.

Ce genre d’observations est une confirmation du modèle standard des particules.

Des astronomes du SwRI (Southwest Research Institute) viennent de chambouler un peu l’histoire de la formation du système solaire.

Et ceci en étudiant deux astéroïdes troyens situés au point de Lagrange L5 du système Soleil-Jupiter.

On rappelle que les points de Lagrange (il y en a 5 en tout, dont deux stables) sont des points dans un système à deux corps, les endroits où l'attraction solaire et l'attraction de Jupiter (dans ce cas) sont exactement compensées par la force centrifuge sur orbite. Ils tournent en même temps que Jupiter autour du Soleil.

Les deux points stables sont L4 situé en avant de Jupiter qui abritent les asteroides que l’on appelle les Grecs et L5 en arrière de Jupiter qui abritent les Troyens.

La découverte s’est produite parmi les Troyens de L5, un couple binaire d’astéroïdes (Patroclus et Menoetius ou P&M de taille 130km approx.) qui semble être le seul couple parmi les astéroïdes Troyens. On se demande pourquoi.

L’auteur de l’article dans Nature Astronomy, David Nesvorny, pense que cela est dû à une période chaos dans le Système Solaire plus précoce que ce que l’on avait imaginé.

Les Troyens auraient été capturés par Jupiter durant cette période d’instabilité du système externe des planètes géantes au tout début de la formation de notre Système Solaire (approx 100 millions d’années après sa formation), à savoir, 600 millions d’années plus tôt que ce que l’on pensait.

À cette époque, on pense que Jupiter s’est approché du Soleil et que Neptune et Uranus ont été repoussées vers l’extérieur où se trouvaient de petits corps disséminés, vers ce que l’on appelle actuellement la ceinture de Kuiper. Certains de ces petits corps sont devenus des Troyens.

D’après l’étude, les binaires étaient très courants à cette époque, mais à part P&M on n’en trouve plus aujourd’hui, où sont-ils donc ?

La plupart des modèles actuels sur la formation de notre Système Solaire invoquent une migration de planètes qui se serait produite approximativement 700 millions d’années après la formation du Soleil.

Elle serait liée à ce que l’on a appelé le grand bombardement tardif (LHB en anglais), période pendant laquelle de nombreux astéroïdes et petits corps ont sillonné l’espace et laissé des traces notamment avec les cratères lunaires, qui ont aussi pu être datés.

Les auteurs de l’article pensent que ces deux phénomènes (migration et LHB) étaient distincts dans le temps et séparés par près d’un demi-milliard d’années. Ils pensent que P&M étaient liés dans cette danse frénétique et déjà en place autour de Jupiter, bien avant que le LHB ne se produise. D’après eux, une période d’instabilité trop longue (comme un LHB autour des 700 millions d’années après la naissance du Système Solaire) aurait été néfaste pour ce binaire P&M qui aurait dû être détruit par collision. En effet plus la période d’instabilité est longue et plus les chances de destruction de cette paire P&M est grande.

Ils suggèrent donc que la migration des planètes s’est produite en fait beaucoup plus tôt, vers les 100 Ma après la formation du Système Solaire.

Il n’y aurait donc, d’après eux, aucun lien entre la migration des planètes et le grand bombardement tardif.

D’où viennent donc les cratères lunaires si nombreux sur la Lune et datés de approx 3,9 Milliards d’années ? Ceux de Mercure, de Mars ?

Une des possibilités envisagées par nos scientifiques est qu’ils ne proviennent pas du chamboulement des planètes extérieures, mais des restes de la formation des planètes terrestres nouvellement formées.

On espère que la future mission Lucy (conçue par le SwRI avec Harold Levison comme PI) prévue au lancement en 2021 et qui doit atteindre les astéroïdes Troyens (dont P&M et 5 autres) 12 ans après, pourrait commencer à donner un début de réponse.

JUPITER : DE L’EAU DANS LES COUCHES NUAGEUSES DE LA PLANÈTE GÉANTE ! (28/09/2018)

C’est une question que se posent les astronomes depuis longtemps, y-a-t-il de l’eau dans l’atmosphère de Jupiter ? Et combien ?

Ce ne serait pas étonnant, car Jupiter est entourée de mondes de glaces (3 lunes glacées) et sa gravité étant tellement forte, on peut imaginer qu’elle attire tout, même la glace !

Un astrophysicien du GSFC (Goddard Space Flight Center à Greenbelt, Maryland) Gordon Bjoraker et son équipe sont sur le point d’apporter une réponse à cette question.

Il se sont basés sur des mesures en Infra Rouge de la Grande Tache Rouge de Jupiter (GTR) à l’aide de télescopes terrestres (Keck et IRTF) situés à Hawaï pour détecter la signature de l’eau dans les couches de nuages les plus profondes. Ils ont aussi mis au jour des concentrations importantes d’Oxygène.

Ces mesures viennent en complément des mesures effectuées par la sonde Juno en orbite autour de Jupiter.

Juno s’intéresse aussi à l’eau avec son spectromètre IR et son radiomètre micro-ondes très pénétrant, jusqu’à 100 bars.

Illustration : Jupiter et la GTR à 5,1 micron. Les pixels en jaune sont les mesures utilisées dans cette étude. Crédit : G. Bjorajker et al.

C’est important de le savoir, car on se pose encore des questions sur la nature du noyau de Jupiter, est-il vraiment fait de roches et de glaces ?

Il devrait, car c’est la première planète à s’être formée en absorbant tout ce qui tournait autour d’elle. Pendant longtemps on a cru que la planète géante n’était composée que de H et He gazeux, presque sans noyau.

De nos jours on pense que le noyau de Jupiter aurait une masse de 10 fois la Terre et qu’il contiendrait glaces et roches mélangées aux gaz.

Les scientifiques ont trouvé en analysant la Grande Tache Rouge, 3 couches de nuages :

· La plus profonde (5 bars de pression) composée de glace d’eau et d’eau liquide

Tous les 53 jours, période orbitale de la sonde Juno, celle-ci passe au périjove et nous réserve des prises de vue magnifiques dues à la JunoCam.

Ces photos sont retraitées grâce au public et à de nombreux amateurs chevronnés.

Les dernières sont dues à Gerald Eichstädt et Sean Doran, on y voit une séquence « time-lapse » de l’atmosphère de la planète géante.

Images prises le 16 Juillet 2018 et traitées au niveau des couleurs. Prises de g à dr : entre 12:54 et 01:11 (heure d’été de la côte Est) durant le 14^ème passage. L’altitude était comprise entre 25.000 et 6000km.

On y distingue l’orage anticyclonique N5-AWO , c’est l’oval blanc de la photo de gauche. Il se propage sur les deuxièmes et troisièmes photos. On remarque aussi la petite tache rouge dans la partie inférieure des photos 2 et 3.

Par comparaison on peut voir une photo brute (correspondant à la photo du milieu) reçue au centre mission ICI.

La NASA met à notre disposition une vidéo des derniers exploits de la sonde Juno :

HAYABUSA 2 : UN EXPLOIT : LES ROBOTS MINERVA ONT ATTERRI SUR RYUGU ! (28/09/2018)

· Largage du robot MASCOT devant analyser le sol, développé par la DLR et le CNES

Le 21 septembre 2018, la sonde Japonaise Hayabusa-2 qui orbitait autour de l’astéroïde Ryugu (900m de dimension ; 300 millions de km de nous) s’est approchée de la surface jusqu’à 55m pour y larguer deux petits rovers d’une vingtaine de cm, éjectés du module Minerva II-1.

Minerva II est un acronyme de MIcro Nano Experimental Robot Vehicle for Asteroid de deuxième génération. En effet la première génération était à bord de la mission Hayabusa-1.

Les rovers Minerva II-1A et B ont atterri avec succès sur la surface et ont rebondi avant de se stabiliser. Ils sont en bonne condition.

Ces deux rovers ne se déplacent pas comme les rovers martiens, en effet la gravité sur Ryugu est trop faible (1/80.000 de la gravité terrestre), en fait, ils se déplacent en …sautant ! Chaque saut dure 15 minutes en l’air avant de se poser à une quinzaine de m de la position précédente.

Voici la première photo prise par le 22 sept par le rover 1A lors d’un premier saut.

À droite on remarque le Soleil qui illumine une partie de l’image, et à gauche la surface de Ryugu, on y voit l’ombre du rover.

Photo prise par le Rover 1B le 21 sept juste après la séparation avec Hayabusa.

Ce sont les premiers rovers à s’être posés et à se déplacer sur un astéroïde !

En plus de Minerva II-1, la sonde Hayabusa-2 emporte un autre module Minerva II-2 avec un petit robot, le Rover 2 devant être largué ultérieurement. Le robot développé par la DLR et le CNES, MASCOT sera lui largué théoriquement le 3 octobre 2018.

La sonde comprend notamment sur sa face antérieure deux containers pour ces deux types de rovers. On les voit bien sur cette photo, marqués par des cercles.

Largage vers les 60/55m puis chute libre soumise à la (très faible) gravité de l’astéroïde.

LIDAR : Laser altimétrique, ONC-T : caméra de navigation téléobjectif ; ONC-W : caméra de navigation grand angle

Pour information, la sonde descend au début à une vitesse de l’ordre de 40cm/s et vers 5km de 10cm/s.

Illustration des deux Minerva, l’un posé, l’autre sautant à sa prochaine position.

Ces rovers ont la particularité de sauter (to hop en anglais) grâce à un moteur dédié à cet effet.

L’ESA signale que toutes les photos prises au cours de la mission Rosetta sont maintenant archivées et à la disposition du public pour visualisation et téléchargement.

Elles se trouvent ICI dans deux dossiers, les photos d’Osiris et les photos de la Navcam.

Ces photos concernent la comète 67P Churyumov-Gerasimenko ainsi que les rencontres avec les astéroïdes Steins et Lutetia.

Une photo prise au hasard dans la photothèque, cette vue du sol de la comète depuis une altitude de 2100m prise le 2 septembre 2016 (la sonde s’est écrasée le 30 sept).

Dans cette archive il y a plus de 100.000 photos prises au cours des 12 ans de mission.

La toute dernière photo prise de la surface avant l’atterrissage de Rosetta vous a déjà été montrée dans ces colonnes.

Espérons que les scientifiques feront des découvertes en étudiant avec précision ces images. De nouveaux rapports et articles seront certainement publiés.

L’ESA publie une vidéo de 3 minutes résumant les images les plus intéressantes.

La sonde mercurienne est sur la bonne piste pour le lancement prévu ce 19 Octobre 2018 à Kourou avec une fusée Ariane 5.

De gauche à droite : le MTM, le MPO, la protection solaire et le MMO. (crédit Airbus)

On vient de procéder à Kourou, à l’accrochage des deux modules MPO (Mercury Planet Orbiter) de l’ESA et MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter) de l’agence Japonaise, la JAXA.

Le remplissage des réservoirs de carburant des satellites doit se produire ces jours-ci. Après cela le point de non-retour avant lancement est atteint. Le module MTM (Mercury Transfer Module) sera ajouté ainsi que la protection solaire.

Airbus est le maitre d’œuvre de la mission, il dirige un consortium de plus de 80 entreprises de 16 pays.

Le module de transfert utilise deux types de propulsion : ionique et chimique en plus de l’assistance gravitationnelle.

Un fois l’ensemble complètement monté (les 4 éléments principaux) il fera 6,4m de haut.

MMO (en noir) monté sur le MPO (grand cube blanc), l’ensemble sur le module MPT avec ses panneaux solairs (en rouge) repliés, à Kourou

J’avais écrit il y a un peu plus d’un an un long article pour l’Astronomie sur ce sujet, je le reprends en partie pour expliquer la mission.

Les premières informations scientifiques sur Mercure proviennent de la sonde Mariner 10 des années 1970.

C’est le physicien Italien Giuseppe Bepi-Colombo de l’Université de Padoue qui avait imaginé la trajectoire de la sonde, d’où le nom donné (BepiColombo attaché en un seul mot) à la future mission de l’ESA en son honneur.

La sonde Messenger a pris la suite de Mariner 10, elle a notamment mis au jour à cette occasion, de la glace d’eau au fond des cratères du Pôle Nord, qui ne sont jamais éclairés par le Soleil. Messenger a aussi détecté une magnétosphère particulièrement dynamique.

Cette sonde doit nous aider à percer les mystères de Mercure, notamment sa structure interne, ses liens avec le vent solaire, la composition de sa surface et de son atmosphère très ténue.

Ce sont tous ces points que cette nouvelle mission, cette fois, européenne et japonaise, doit étudier plus profondément.

Peut-être en apprendrons nous plus aussi sur la formation de notre Système Solaire ?

Rappelons qu’il est difficile de viser une planète proche du Soleil comme Mercure, car on ne veut pas être happé par la gravité du Soleil, on veut se mettre en orbite autour de Mercure. On veut décélérer et à cet effet, on va procéder à diverses assistances gravitationnelles

La trajectoire pour atteindre Mercure sera compliquée et fera donc appel à de nombreuses assistances gravitationnelles (1 survol de la Terre, 2 survols de Vénus, et 6 survols de Mercure) afin d’être ensuite attirée par la gravité de Mercure, le voyage durera un peu plus de 7 ans ! En effet les forces de gravité sont énormes et l’orbite de Mercure très elliptique, ce qui rend la navigation astronomique délicate. Il est en fait plus difficile au point de vue navigation d’aller vers Mercure que vers le fond du système solaire !

Après un voyage de 7 ans et 18 orbites solaires, arrivée aux alentours de Mercure, où le MTM sera éjecté.

MMO et MPO seront alors capturées par Mercure, le MPO se séparera et ira sur une orbite plus basse grâce à sa propulsion chimique.

Les deux orbiteurs vont permettre une bien meilleure couverture de la planète et surtout des synergies. (voir schéma des orbites)

Il y a de nombreux instruments à bord des deux sondes, dont une partie livrés par des labos français (IRAP, IAS, LATMOS..)

· Nous donner des indications sur le fait d’être si près de son étoile, comme beaucoup d’exoplanètes

· Test de la Relativité Générale d’Einstein avec une meilleure précision….

· Le module de transfert (MTM) qui doit amener l’ensemble à proximité de Mercure depuis la Terre, utilise propulsion électrique (Xenon) et chimique (contrôle d’attitude). Largué à l’arrivée de Mercure.

· Le bouclier thermique MOSIF (Magnetospheric Orbiter Sunshield and Interface Structure) qui protège le MMO pendant le voyage

C’est pourquoi les ingénieurs d’Airbus ont recouvert toutes les surfaces externes de l’orbiteur MPO de l’ESA - sauf une, celle du radiateur- d’une isolation multi-couches le protégeant des températures élevées.

Composé de 50 couches de céramique et d’aluminium, le matériau fut spécialement conçu pour la mission BepiColombo.

Les antennes sont fabriquées en titane réfractaire et recouvertes d’un nouveau revêtement spécialement développé.

L’orbiteur MPO étant chargé d’observer la surface de Mercure, l’un de ses côtés sera toujours tourné vers la planète pour permettre à ses instruments de surveiller la surface en permanence, tandis que le coté du radiateur lui tourne le dos afin de rejeter la chaleur vers l’espace.

Les panneaux solaires du MPO et du MTM sont aussi conçus pour résister jusqu’à 190°C.

C’est Airbus Espagne qui a développé le système de propulsion électrique, les PPU (Poweer Processin Units), il y en a deux ; chacun fournit 5kW de puissance. Ils vont alimenter les 4 moteurs ioniques de ce module.

Le problème de l’exposition aux fortes températures a été le plus dur à résoudre ; en effet la surface de Mercure peut atteindre 450°C côté Soleil, et les sondes doivent pouvoir résister à ces températures ainsi qu’aux infra rouges émis par la planète surchauffée.

Les surfaces du MPO (sauf le radiateur) ont été à cet effet recouvertes d’un revêtement d’une cinquantaine de couches de céramique et d’aluminium protégeant contre ces températures élevées. Même les antennes ont été protégées, elles sont en Titane réfractaire.

Illustration : le MPO, le radiateur à lamelles contient l’instrument Phebus, le panneau solaire est triple. (Crédit ESA)

Malgré les isolants, une grande quantité de chaleur doit être évacuée, c’est le rôle du radiateur (circulation d’eau), qui tourne le dos en permanence à la planète.

Le MMO, Mercury Magnetospheric Orbiter, développé par la JAXA a pour but principal d’étudier l’atmosphère et la magnétosphère de la planète.

C’est une sonde octogonale de 270kg (1,8m de diamètre) dont l’axe principal est perpendiculaire à l’équateur.

MMO est sur une orbite fortement elliptique (12.000km – 600km) ce qui lui permet de ne pas être soumis aux températures extrêmes du MPO, car en plus il est en rotation et expose toutes ses faces de façon bien répartie au Soleil.

Il est à noter que la partie supérieure de cet octogone est couverte de cellules solaires alors que la partie inférieure est couverte de miroirs pour réfléchir le rayonnement.

· Un spectromètre imageur (SIMBIO-SYS) : caméra HR et stéréo et spectro vis et IR VIHI fournis par nos amis Italiens

Il doit étudier le couplage entre Mercure sa magnétosphère et le vent solaire.

Même si la sonde Cassini a fini sa vie en 2017 en plongeant dans Saturne, les scientifiques travaillent toujours sur les nombreuses données envoyées par ses instruments.

Ce sont des astrophysiciens de Heidelberg menés par Frank Postberg et Nozair Khawaja et aussi du SwRI (Southwest Research Institute de San Antonio Texas) qui se sont intéressés à Encelade et ses geysers.

On sait en effet, grâce à Cassini que le pôle Sud de ce petit corps glacé de 500km de diamètre émet des geysers d’eau salée contenant notamment des matières organiques simples, du méthane et de l’Hydrogène.

Les grains de glace et matière émis forment pour la plupart l’anneau E de Saturne.

Ce qu’il y a de nouveau est que nos scientifiques ont après analyse fine des mesures des spectromètres de masse Cosmic Dust Analyzer (CDA) et Ion and Neutral Mass Spectrometer (INMS), ont pu découvrir dans les grains de glace, des fragments d’énormes molécules organiques, d’au moins 200 atomes, soit en gros 10 fois plus grosses que celles du méthane. Comme ils ont percuté à très grande vitesse le capteur, on pense qu’ils étaient encore plus massifs à l’émission. C’est une très grande avancée par rapport aux précédentes mesures de Cassini, où ces molécules étaient beaucoup moins complexes et plus petites.

C’est la première détection directe de tels organiques complexes sur un monde extraterrestre !

Illustration : activité hydrothermale au niveau du noyau et la montée des bulles.

À gauche l’intérieur d’Encelade avec une couche de glace plus fine dans la région du pôle Sud (encadré). Sous celle-ci un océan d’eau liquide.

L’eau, en contact avec le noyau rocheux se réchauffe, car le noyau est chauffé par effet de marée avec Saturne. Des cheminées hydrothermales se forment laissant ainsi pénétrer l’eau chaude dans l’océan. (Image centrale). Des molécules organiques complexes emprisonnées dans des bulles sont entrainées vers la surface. Arrivées en surface, ces bulles éclatent (image de droite) et dispersent les molécules qui se couvrent de glace. Celles-ci sont détectées par les instruments de Cassini. Crédits : ESA; F. Postberg et al (2018)

On pense qu’elles sont produites par activité hydrothermale et qu’elles peuvent provenir soit d’un procédé lié au vivant soit purement chimique.

Produites au niveau du contact entre le noyau et l’océan, elles remonteraient avec des organiques sous forme de bulles à la surface avant de se couvrir d’une pellicule de glace, comme le montre le schéma ci-dessus.

On ne peut pas encore conclure sur l’origine exacte de ces composés organiques complexes, il faudrait y retourner pour effectuer de nouvelles mesures. Rien n’est prévu pour le moment !

Il faudra se contenter des missions vers les lunes glacées de Jupiter comme JUICE de l’ESA et Europa Clipper de la NASA pour en apprendre plus sur ces mondes.

Mais, Encelade serait un bon candidat pour abriter une certaine forme de vie extraterrestre dans notre Système Solaire.

Peu de gens le savent, mais c’est Lyman Spitzer, astrophysicien américain, qui est à l’origine de l’idée de mettre des télescopes dans l’espace. Il a notamment défendu l’étude et la réalisation du télescope spatial Hubble.

En son honneur, la NASA a donné le nom de Spitzer au télescope spatial en IR lancé en 2003.

Les étoiles naissent de l’effondrement gravitationnel de la matière stellaire. Elles sont entourées d’un « cocon » de poussières au début de leur formation : le disque protoplanétaire, il absorbe presque tout le rayonnement visible de la jeune étoile Mais cette poussière est TRANSPARENTE en proche IR

De même l’IR est utile pour pénétrer les nuages interstellaires comme le cœur de notre galaxie

L’IR permet aussi de détecter la signature chimique des planètes : H2O; CO2, O3 etc..

Les objets très lointains (très vieux) à cause du redshift émettent dans l’IR aussi, c’est un marqueur de l’Univers primordial.

Le télescope Spitzer est dédié à l’étude du ciel dans le proche et lointain IR : 3 à 180µ.

Il fait partie des 4 grands télescopes spatiaux lancés à cette époque (Hubble, Chandra, WMAP et Spitzer) et pendant ces 15 années il a participé à de nombreuses découvertes, malgré un fonctionnement dégradé vers la fin.

Spitzer fonctionnant dans l’IR, il doit être moins froid que les objets qu’il observe, ça parait évident.

À cet effet on utilise un cryostat à l’Hélium de 360 litres pour refroidir son détecteur à 1,4K !

Mais ce refroidissement consomme peu à peu une partie de cet Hélium, si bien que la durée de vie est ainsi limitée.

Spitzer est sur une orbite qui suit la Terre et il s’en éloigne de plus en plus, cela lui permet d’être loin de la Terre et de ses perturbations. Maintenant il est relativement loin de notre planète ce qui pose des problèmes de transmission.

· La première phase (appelée « cold phase ») où l’Hélium refroidissait l’instrument, elle a duré 5 ans et demi. C’est la phase où Spitzer a été le plus sensible pour les objets les plus froids.

· En Juillet 2009, l’Hélium est épuisé, on entre dans une nouvelle phase (appelée « warm phase »), celle-ci permet à deux des caméras parmi les 4 disponibles de l’IRAC, de fonctionner quand même dans ces conditions dégradées en modifiant les canaux de mesure (changement de longueur d’onde).

· En 2016, on arrive au bout du bout, on entre dans la phase finale (appelée « Spitzer beyond », au-delà de Spitzer !), période qui devrait se terminer en Novembre 2019.

Pendant ces 15 années d’opération, Spitzer a procédé à plus de 100.000 heures d’observation.

· Découverte du plus grand anneau de Saturne qui est très large (entre 100 et 200 rayons de Saturne, très diffus et incliné de 27°. Il serait aussi très épais. Il correspond à l’orbite de Phoebe, certains l’appelle l’anneau Phoebe. Il est très ténu et froid (80K) et visible principalement en IR.

· La première carte météo d’une exoplanète. L’exoplanète HD 189733b est un Jupiter (très) chaud qui tourne autour de son étoile très rapidement, et en est très proche. Elle est donc synchronisée par effet de marée. Spitzer a pu analyser les différentes températures suivant les faces (l’étoile est relativement proche de nous) et en a déterminé la carte « météo » de cette planète. La température de la face cachée est de 650°C et celle de la face proche de l’étoile de 930°C. Les scientifiques pensent que la surface est balayée par des vents puissants. Ces vents expliqueraient que la surface cachée soit aussi très chaude.

· Collision entre deux astéroïdes dans le système solaire d’une étoile lointaine, NGC 2547-ID8. Spitzer a remarqué une explosion soudaine de luminosité dans le disque de poussières de cette étoile située à 1200al. Cela ne peut s’expliquer que par la collision de deux corps du disque.

· Spitzer assiste en direct à la collision de Deep Impact avec la comète Tempel-1. Cela a permis de détecter avec l’instrument IRS, la composition de la poussière dans les éjectas et d’en déduire la composition de celle-ci. Elle contient notamment des argiles, des silicates, de l'acide cyanhydrique et du cyanure de méthyl.

· Vue imprenable du creuset où sont formées les nouvelles étoiles. Une des régions les plus proches de nous où naissent les étoiles est Rho Ophiuchi à 400al ; c’est un énorme nuage d’Hydrogène moléculaire, élément qui est à la base des jeunes étoiles. Plus de 300 étoiles y ont été détectées, elles ont 300.000 ans en moyenne, donc très jeunes à l’échelle stellaire.

· Des assemblages géants de molécules de Carbone (surnommés Buckyballs en anglais) ont été trouvés dans l’espace grâce à Spitzer. Ce sont les plus grosses molécules connues pour exister dans l’espace. Elles sont constituées de 60 atomes de Carbone arrangés suivant une structure sphérique à base de pentagones et d’hexagones un peu comme un ballon de football. Des structures à 70 atomes ont aussi été trouvées. Ces molécules ont été découvertes dans une nébuleuse planétaire. De nombreuses questions se posent suite à cette découverte.

· Spitzer a découvert de nombreux (près d’une trentaine) amas de galaxies très éloignés. Notamment en 2006, l’amas le plus éloigné, situé à près de 9 milliards d’al.

· Une des plus belles vues de notre Galaxie en IR. En 2013 les scientifiques ont assemblé plus de 2 millions d’images de Spitzer afin de créer l’image à 360° de notre Galaxie. C’était le projet GLIMPSE360. Spitzer grâce à ses yeux IR permettait de percer les nuages de poussières donnant ainsi une vue étonnante de notre environnement.

· Une des exoplanètes les plus distantes a été découverte grâce à Spitzer. C’est une planète gazeuse située à 13.000al de nous vers le centre de la galaxie, elle s’appelle OGLE-2014-BLG-0124L, elle a été mise au jour par effet de microlentilles. Indépendamment, Spitzer a étudié de nombreuses exoplanètes, notamment des Jupiters chauds comme HD 209458b. sa participation a été fondamentale pour l’identification du système Trappist-1 de 7 sept planètes.

SPATIAL : UN BOUCLIER THERMIQUE FLEXIBLE MIS AU POINT PAR LA NASA. (28/09/2018)

Le problème avec les boucliers thermiques des sondes spatiales envoyées dans la coiffe d’une fusée, est qu’ils doivent être plus petits que la coiffe pour rentrer dedans.

La NASA travaille à un autre système dans lequel ce bouclier thermique serait pliable et flexible.

Il se déploierait au moment de son utilisation pouvant couvrir ainsi une surface rigide beaucoup plus grande comme une sorte de parapluie géant.

Il pourrait être stocké dans un espace plus petit qu’un bouclier conventionnel.

De plus sa grande taille permettrait de freiner plus efficacement la rentrée dans l’atmosphère ou d’absorber de plus grandes vitesses d’entrée.

On voit ici la structure tomographique 3D du constituant principal de ce tissu de carbone pur.

Les fibres sont creuses et de taille inférieure à un dixième d’un cheveu humain.

Image générée par micro tomographie X au Laboratoire Berkley, ALS (Advanced Light Source).

Une mission est prévue pour vérifier les possibilités d’un tel bouclier, c’est la mission ADEPT-SR-1 lancée par une fusée sonde dans l’atmosphère terrestre.

On devrait tester les performances d’entrée, de descente et d’atterrissage. (le profil de la mission voir plus bas).

Lancement à partir du Spaceport du Nouveau Mexique. Paul Wercinski, est le chef de projet à Ames.

Le vol devrait permettre à l’engin d’atteindre 100km et une vitesse de Mach 3 pour la rentrée.

Une fois ce vol réalisé, la NASA envisage des boucliers flexibles faisant 23m de diamètre pour certains vols vers Mars.

Le lanceur Ariane 5 dans sa configuration « ECA » a mis en orbite de transfert (GTO) 2 nouveaux satellites de télécommunications : Horizons 3e et Azerspace-2/Intelsat-38.

Poids total de la charge utile : 9940kg et 10827 kg de masse brute en incluant les adaptateurs de charge utile et le SYLDA.

A l’occasion de son 100e lancement, Ariane 5 a mis en orbite 2 satellites de télécommunications d’un poids total de 9940 kgs

En 22 ans de service, Ariane 5 a lancé plus de 170 satellites en orbite de transfert géostationnaire ainsi que la sonde Rosetta, les cinq cargos automatiques ATV pour le ravitaillement de la Station spatiale internationale ou 12 satellites du service de navigation européen Galileo

« Lancer 10 tonnes en orbite est désormais habituel pour Ariane 5 et ce 100e tir est l’occasion de célébrer la compétence des équipes d’ArianeGroup, d’Arianespace et de tous leurs partenaires industriels à travers l’Europe. Ils œuvrent en permanence pour améliorer les performances et la compétitivité de notre lanceur tout en préparant l’arrivée d’Ariane 6 dans maintenant deux ans. Je les en remercie chaleureusement ainsi que l’Agence spatiale européenne, le CNES et tous nos partenaires de l’Europe spatiale avec qui nous célébrons ce succès. Sans l’intérêt et l’accompagnement permanent des pouvoirs politiques européens pendant ces deux décennies, ces succès n’auraient pas été possibles » s’est félicité Alain Charmeau, Président exécutif d’ArianeGroup.

« Au cours de ces 100 vols depuis 1996, Ariane 5 a non seulement accompagné le développement de l’industrie spatiale européenne et mondiale dans le domaine des télécommunications, mais aussi contribué à l’exploration et à la Science, avant de transmettre le flambeau à Ariane 6. D’ici-là, d’autres belles missions attendent Ariane 5, dont le prochain lancement n’est pas le moindre : « Bepi Colombo » qui s’élancera vers Mercure le mois prochain. Ariane 5 n’a pas fini d’écrire sa légende spatiale. »

Outre les 170 satellites de télécommunications placés en orbite de transfert géostationnaire depuis 22 ans, Ariane 5 a également su lancer sur de nombreuses orbites différentes : la capsule récupérable ARD lors de son second vol, les télescopes XMM, Herschel et Planck, la sonde Rosetta le satellite d’observation de la terre ENVISAT, les deux satellites de télédétection HELIOS, les cinq cargos automatiques ATV pour le ravitaillement la Station spatiale internationale, et plus récemment 12 satellites de navigation pour la constellation européenne Galileo. Ariane 5 confirme ainsi sa réputation de lanceur commercial le plus fiable au monde.

Maître d’œuvre industriel du développement et de l’exploitation des lanceurs Ariane 5 et Ariane 6, ArianeGroup coordonne un réseau industriel regroupant plus de 600 sociétés dans 13 pays européens, dont 350 Petites et Moyennes Entreprises. ArianeGroup pilote l’intégralité des activités industrielles, depuis les améliorations de performances et les études nécessaires autour d’Ariane 5 jusqu’à sa production, la fourniture des données ou des logiciels propres à chaque mission, sans oublier la commercialisation via Arianespace. Cette chaîne inclut les équipements et structures, la fabrication des moteurs, l’intégration des différents étages, puis l’intégration du lanceur en Guyane.

La géométrie tropicale est un champ mathématique récent, apparu dans les années 1980. Cette géométrie repose sur une algèbre où l’on remplace l’addition par le maximum, et la multiplication par l’addition. Dans cette géométrie, les objets les plus simples, les courbes tropicales, ressemblent à des réseaux de segments et de demi-droites.

Leopold Kronecker, mathématicien allemand du XIXe siècle, aurait déclaré : « Dieu a créé les nombres entiers, le reste est l’œuvre de l’homme. » Cette remarque est plus profonde qu’il n’y paraît. En effet, si l’on y réfléchit bien, les entiers négatifs, les nombres rationnels ou irrationnels n’ont pas d’existence tangible, objective. On ne les mesure jamais directement. Ce ne sont que des abstractions créées par l’esprit humain pour établir des relations quantitatives entre des objets.

C'est vrai aussi de la géométrie. L’univers qui nous entoure ne présente aucun point, aucune droite, aucun carré au sens strict. La réalité physique ne nous montre que des approximations de ces idéalisations.

Qui plus est, les inventions (ou découvertes ?) des mathématiciens n’ont, bien souvent, aucun lien évident avec la réalité. C’est le cas des nombres complexes. Un autre exemple est fourni par la géométrie tropicale, nouveau domaine de recherche auquel le mathématicien Antoine Chambert-Loir nous initie dans ce numéro.

Que ces inventions n’aient pas d’ancrage dans la réalité physique ne signifie pas qu’elles soient inutiles. Ainsi, la science d’aujourd’hui ne saurait se passer des nombres complexes, bien qu’ils soient imaginaires. Et la géométrie tropicale fournit des résultats intéressants pour d’autres parties des mathématiques, telles que la géométrie algébrique. Les créations mathématiques, aussi déconnectées de la réalité soient-elles, sont parfois d’une « déraisonnable efficacité », pour reprendre les termes du physicien d’origine hongroise Eugene Wigner, qui s’étonnait de la capacité des mathématiques à décrire le monde.