LES ASTRONEWS de planetastronomy

Prochaine conférence SAF.. Attention nous changeons de lieu (CNAM 292 rue St Martin Paris 3 amphi Grégoire) et de jour (en principe le deuxième mercredi du mois) La prochaine conf mensuelle le 8 Janvier 2020 à 19H00 (si pas de problème de transport !!) sur : Le Soleil a rendez-vous avec la Terre : magnétisme solaire, météorologie de l’espace par Allan Sacha BRUN, chef du labo. dynamique des étoiles, exoplanètes et de leur environnement CEA Saclay réservation à partir du 14 Nov Entrée libre mais : réservation obligatoire

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

Oui, en Décembre 2019 nous fêtons les 40 ans du premier lancement d’une fusée Ariane.

L'histoire d'Ariane est intimement liée avec l'histoire du centre spatial guyanais (CSG) de Kourou.

Dans les années 1960, devant les risques politiques en Algérie, il faut pouvoir remplacer le site de lancement d'Hammaguir au Sahara par un autre site, c'est à ce moment que le CNES pense à la Guyane.

En effet la Guyane a un emplacement privilégié près de l’Équateur, idéal pour le lancement de fusées. (on bénéficie de l'effet de fronde dû à la rotation de la Terre : 500m/s gratuit en supplément!).

Le centre est prêt à la fin des années 1960, et on peut y effectuer un tir de fusée Diamant avec succès.

C'est très logiquement que ce site va être attribué à la nouvelle fusée européenne.

Aboutissement car cela effaçait les cicatrices de la fusée Europa qui avait été mal conçue, ou plutôt conçue politiquement et non techniquement.

En effet Europa fusée européenne des années 1960 était un "joint venture" on appellerait cela comme ça maintenant, de plusieurs pays européens qui voulaient chacun une part du gâteau indépendamment de ses propres possibilités techniques. La coordination était mauvaise entre le 1^er étage anglais, le 2^ème français et le 3^ème allemand.

Ce fut bien sûr un échec cuisant dans le désert australien. Il fallait tout reprendre à zéro.

La France ayant des succès avec sa fusée Diamant proposa de créer une nouvelle structure et d'en être le chef de file.

Ainsi naquit l'ESA (Agence Spatiale Européenne) vers les années 1973, dont les principales participations financières sont : France 60%; Allemagne 20%; Belgique 5%. C'est le CNES (Centre National d'Études Spatiales) qui est maître d'œuvre et qui doit s'occuper des opérations de lancement.

C'est notamment l'Aérospatiale (ancêtre de EADS) des Mureaux qui déjà est responsable des étages 1 et 3 et de la coiffe, la SEPR (Vernon, maintenant Safran) se charge des moteurs et Matra des équipements, MBB et Dornier en Allemagne s'occupe du 2^ème étage.

Les moteurs des étages 1 et 2 sont conventionnels, mais par contre le 3^ème étage est d'un type nouveau pour les européens : à base d'Hydrogène et d'Oxygène liquides (on dit moteurs cryogéniques, les deux produits devant être stockés à très basse température), seuls les américains possèdent cette technologie qui permet des poussées énormes.

Les premiers lanceurs sont expédiés des Mureaux vers Cayenne par bateau au cours de 1978, le montage sur place peut commencer en 1979, on prépare la campagne de lancement.

Le premier lancement (L01 pas très original n'est-ce pas ?) est prévu pour Juillet, mais un lancement n'est pas un long fleuve tranquille, problèmes, explosions, etc..

Tout le monde croise les doigts, on pense encore à feu la fusée Europa et ses déboires, mais le compte à rebours se passe bien, 4,3,2,unité, allumage. Il y a bien allumage, les moteurs grondent, on retient son souffle, mais la fusée ….ne décolle pas!

Une erreur d'un capteur de pression a fait couper la séquence d'allumage au bout de 8 secondes.

Elle est prévue la veille de Noël. On n'a plus beaucoup de choix, il faut réussir ce lancement, car ….il n'y a plus de H et O liquides en Guyane pour un autre essai!

L'équipe de lancement est à bout de nerfs, puis le cadeau du Père Noël arrive enfin, vers 18H la fusée Ariane première du nom s'élève dans le ciel, sans un seul problème, les 3 étages fonctionnent parfaitement, le satellite est mis sur orbite 15 minutes après le décollage.

C'est l'apothéose, l'Europe vit une nouvelle ère : l'ère spatiale commence pour elle, merci Ariane !

Ce premier succès a ouvert la voie à bien d'autres et a donné naissance à une famille de fusées (les spécialistes disent des lanceurs) de plus en plus puissante qui aboutit maintenant à l'Ariane 5.

La famille a évolué et la fusée a augmentée de taille et de puissance permettant maintenant de mettre des satellites de 10t sur orbite et surtout de pouvoir mettre des doubles satellites en orbite aussi, un gros plus par rapport à la concurrence.

Il y a énormément de sites excellents dédiés à la fusée Ariane (voir plus loin), aussi loin de moi l'idée de vouloir faire concurrence, je voudrais seulement vous donner une idée de la structure actuelle d'Ariane en me servant sans vergogne dans les sites de l'ESA ou d'Arianespace, merci à eux.

De plus j'ai eu la chance en Décembre 2004 de pouvoir visiter le site d'EADS (maintenant ArianeGroup) des Mureaux (Yvelines près de Poissy dans la région parisienne) , je le prouve avec la photo ci-contre prise à l'extérieur car à l'intérieur c'est interdit. C’est ce site qui construit le 1^er étage du lanceur européen et la coiffe satellite.

Il faut un peu de terminologie d'abord et vous expliquer aussi comment est structurée cette fusée.

Voici le modèle Ariane 5 Générique, hauteur totale : 52m, 745t au décollage pour une charge utile standard de 6t.

ESC-A (Étage Supérieur Cryotechnique type A; deuxième étage quoi!) (EADS-ST)

L’Étage Principal Cryotechnique (EPC) ou étage central développé par EADS SPACE Transportation, est essentiellement constitué d’un grand réservoir en alliage d’aluminium, d’un bâti-moteur transmettant la poussée du moteur cryogénique à l’étage et d’une jupe avant, assurant la liaison avec le composite supérieur et transmettant la poussée des deux étages d’accélération à poudre.

Le réservoir est formé de deux compartiments contenant 174 tonnes d’ergols cryotechniques à très basse température. Le moteur cryotechnique, dénommé Vulcain 2, peut être dirigé suivant deux axes pour le contrôle du vol via le dispositif de commande du moteur.

L’étage central opère en continu pendant 530 secondes, procurant la plus grande partie de l’énergie cinétique requise pour le placement d’une charge utile en orbite. Lorsqu’il s’éteint, le lanceur se trouve à une altitude de 130 à 420 kilomètres, en fonction de la mission. Cet étage n’est pas satellisé.

Les Étages d’Accélération à Poudre (EAP), également développés par EADS SPACE Transportation en France , sont les plus gros propulseurs à poudre réalisés à ce jour en Europe, avec chacun 240 tonnes de propergol solide. Le propulseur est constitué d’une enveloppe de 7 viroles en acier et d’une tuyère à butée flexible avec possibilité d’orientation de son axe de 6° au moyen d’un groupe d’activation de tuyère. Les

Chaque moteur délivre une poussée variable dans le temps d’environ 540 tonnes au décollage et d’une valeur maximale de 600 tonnes. La poussée délivrée par chaque EAP est équivalente à celle du lanceur Ariane 4 au décollage.

Les deux EAP sont allumés quelques secondes après l’allumage de l’étage principal cryotechnique, c’est-à-dire après vérification du bon fonctionnement de celui-ci.

Avec une poussée combinée de 1200 tonnes, les deux EAP assurent approximativement 90 % de la poussée au décollage et y contribuent pendant environ 140 secondes. Ils sont alors séparés de l’EPC par découpe pyrotechnique à une altitude variant de 55 à 70 km, en fonction du type de mission. Après avoir décrit une trajectoire dont le point culminant

se situe entre 80 et 140 km, ils retombent en mer sous parachutes à quelque 150 km de la base de lancement. Régulièrement, ils sont récupérés pour expertise.

Le tout nouvel étage supérieur cryotechnique, ESC-A, développé par EADS SPACE Transportation à Brème, permet d’assurer l’injection de la charge utile sur l’orbite visée sa séparation et son orientation. Emportant 14,4 tonnes d’ergols cryotechniques (hydrogène et oxygène liquides), cet étage fonctionne pendant environ 1000 secondes pour une mission GTO. Il reprend de nombreux éléments du troisième étage d’Ariane 4, le H-10 dont le moteur HM-7B qui délivre une poussée dans le vide de 65 tonnes. Il est également doté d’un réservoir d’hydrogène de conception complètement nouvelle et repose sur une nouvelle jupe inter-étages en fibre de carbone de 5,4 m de diamètre, réalisée par EADS Casa Espacio.

La tuyère du moteur HM-7B est activée sur deux axes pour le pilotage. Le système L’étage ESC-A utilise un système de contrôle d’attitude à gaz froid, permettant le contrôle en roulis pendant la phase propulsée ainsi que le contrôle d’attitude du composite supérieur lors du largage de la charge utile.

La case à équipements, réalisée par EADS SPACE Transportation est constituée d’une structure cylindrique allégée en fibres de carbone et d'un cône supportant l’étage supérieur et l’adaptateur de charge utile. Elle abrite la plupart des équipements utilisés pour le contrôle de vol et la télémesure. Elle est également dotée de systèmes inertiels plus performants, construits autour d’un seul gyromètre 3 axes.

L’utilisation d’une SPELTRA (Structure Porteuse Externe de Lancement Ariane) permet le lancement simultané de plusieurs charges utiles. Celles-ci sont alors positionnées au lancement soit au-dessus soit à l’intérieur de la SPELTRA, suivant leurs caractéristiques géométriques et les besoins de la mission.

L'utilisation d'un SYLDA (Système de Lancement Double Ariane) permet également le lancement simultané de 2 charges utiles. Le SYLDA est une structure interne positionnée à l'intérieur de la coiffe, selon les caractéristiques géométriques de charges utiles et les besoins de la mission. Les satellites sont placés sur le SYLDA ou à l'intérieur.

Le SYLDA existe en différentes hauteurs, permettant d'optimiser la configuration partie haute.

De forme ogivale, la coiffe assure la protection de la charge utile pendant le vol atmosphérique tout en conférant au lanceur l’aérodynamique requise. La coiffe est larguée en vol environ 200 secondes après le décollage, à approximativement 110 km d’altitude. Elle est réalisée par Oerlikon Contraves, le système de séparation pyrotechnique étant réalisé par EADS SPACE Transportation. Trois modèles de coiffe sont disponibles : coiffe courte, moyenne et longue.

L'EPC (le premier étage comme je l'appelle ce qui fait bondir mes amis d'Ariane Espace) est donc fabriqué aux Mureaux dans cette usine, il est à base d'Aluminium et est composé d'éléments usinés et soudés sur place.

Il contient les réservoirs d'Hydrogène et d'Oxygène liquides, mais ils ne seront uniquement remplis bien entendu que sur place à Kourou, par contre les tests d'étanchéité sont effectués dans cet énorme bâtiment où on teste verticalement plusieurs corps de fusée sous pression.

J'ai eu l'occasion de voir l'alignement des EPC de la passerelle située au sommet du building, croyez-moi cela vaut le coup, j'avais vu à l’époque, jeune étudiant, Apollo 12 dans le VAB à Cape Kennedy (les anciens savent de quoi je parle!), bon c'est un peu plus petit mais néanmoins tout à fait impressionnant.

On remarque les protections en violet sur certains éléments ; cela signifie qu’elles doivent être retirées absolument avant le décollage.

Les EPC testés, se produit maintenant une grande aventure pour eux : rejoindre Kourou. Ils sont d'abord mis sur un camion spécial que l'on voit sur la photo de gauche qui parcourt seulement 500m jusqu'au terminal de péniches sur les bords de la Seine, où ils sont chargés sur une péniche direction Le Havre.

Arrivé au Havre, on transborde le chargement sur un navire de haute mer qui va transporter l'EPC jusqu'à Cayenne; là transbordement sur un camion pour le CSG (non ce n'est pas ce que vous pensez, CSG c'est le Centre Spatial Guyanais).

À Kourou, on équipe la fusée avec les étages à poudre, le deuxième étage et la charge.

Après ce lancement historique de Décembre 1979, de nombreux autres ont eu lieu, la famille s’est agrandie, avec Ariane 4, puis 5 et maintenant 6

Tout ceci pour aboutir il y a quelques jours au 250^ème vol d’Ariane, voir article suivant.

Le 26 Novembre 2019, c’est le 250^ème lancement d’une fusée Ariane (ici une Ariane 5) depuis la n° 1 du 24 décembre 1979 (voir article précédent).

Elle a placé en orbite ses deux satellites (plus de 10 tonnes) en orbite de transfert géostationnaire (GTO). C’était le 106^ème lancement d’une Ariane 5.

Est-ce que Ariane 6 sera la bonne réponse pour lutter contre les nouveaux venus comme SpaceX, Blue Origine et autres ?

Des décisions structurantes et ambitieuses pour l’avenir des lanceurs européens ont été prises à Séville le 28 Nov 2019.

Ce fut assez exceptionnel, étant donné que l’ESA a obtenu plus d’argent que ce qu’elle demandait. La crainte de la concurrence agressive dans ce domaine, je suppose.

L’Allemagne s’est taillé la part du lion et a dépassé la France. L’ESA finance l’évolution de la série Ariane, de 5 à 6.

L’ESA participe à l’ISS jusqu’en 2030 et va y renvoyer T Pesquet, elle va participer aussi au Gateway, mini station spatiale autour de la Lune et croise les doigts pour les derniers essais d’Exomars.

ArianeGroup et Arianespace saluent les décisions prises en matière d’accès à l’espace par les représentants des États européens réunis à Séville pour la conférence de l’Agence spatiale européenne au niveau ministériel.

ArianeGroup et ses partenaires industriels européens engagent la transition entre Ariane 5 et Ariane 6 et préparent l’avenir de l’accès européen à l’espace.

Ariane 6 est un programme de l’Agence spatiale européenne dont le vol inaugural est prévu au second semestre 2020.

Au lendemain du succès de la 250ème Ariane, les décisions de Séville renforcent l’offre de service de lancement d’Arianespace qui commercialise et opère les lanceurs européens Ariane et Vega.

À la suite de la conférence au niveau ministériel de l’Agence spatiale européenne à Séville, ArianeGroup, en tant que maître d’œuvre et autorité de conception d’Ariane 6 et sa filiale Arianespace en charge de la commercialisation et de l’exploitation des lanceurs Ariane 5, Ariane 6, Soyouz, Vega et Vega C saluent l’importance historique des décisions prises en faveur de la filière des lanceurs européens, indispensable à un accès autonome à l’espace.

Ces décisions permettent d’engager la transition entre les deux systèmes de lancement, c’est-à-dire la fin de l’exploitation d’Ariane 5 et la montée en cadence d’Ariane 6 jusqu’à sa pleine exploitation opérationnelle en 2023. Elles permettent également, grâce aux financements votés pour les trois prochaines années, d’assurer le développement des principales briques technologiques nécessaires pour continuer de faire évoluer Ariane vers toujours plus de compétitivité, comme les démonstrateurs du nouveau moteur bas coût Prometheus, de l’étage supérieur ultraléger en carbone Icarus et de l’étage réutilisable Thémis.

« Chaque conférence ministérielle de l’ESA est riche de décisions qui jalonnent 40 années d’histoire d’Ariane, comme le lancement du développement d’Ariane 6 en 2014, ou celui du futur moteur Prometheus en 2016.

La Space19+ de Séville nous donne aujourd’hui les moyens de perpétuer ces succès avec la montée en puissance d’Ariane 6 et les financements de démonstrateurs technologiques innovants. Ceux-ci sont absolument essentiels pour assurer une compétitivité durable de notre nouveau lanceur et pour préparer à plus long terme l’avenir des lanceurs européens, s’est réjoui André-Hubert Roussel, Président exécutif d’ArianeGroup. Je tiens à saluer l’engagement des ministres européens de l’espace et la qualité du travail accompli par le directeur général de l’ESA, Jan Wörner, et ses équipes, en collaboration étroite avec les différentes agences nationales. La confiance accordée aux savoir-faire d’ArianeGroup et de ses partenaires de l’industrie européenne des lanceurs est une véritable reconnaissance, qui booste nos ambitions pour aller vers toujours plus de compétitivité et d’innovation ».

« A quelques mois du 40ème anniversaire d’Arianespace, les décisions prises par les ministres des États membres de l’ESA lors de la conférence Space19+ permettent à toute la filière européenne des lanceurs de se projeter dans la prochaine décennie. Ariane 6 et Vega C constituent les bases solides sur lesquelles nous construirons nos futurs succès collectifs. » a ajouté Stéphane Israël, Président exécutif d’Arianespace. « Des usines de nos maîtres d’œuvre industriels jusqu’aux installations du Centre Spatial Guyanais, les contributions nationales recueillies sous l’égide de l’ESA joueront un rôle essentiel pour réussir la transition entre Ariane 5 et Ariane 6 et Vega et Vega C. Les programmes décidés pour les évolutions conjointes d’Ariane 6 et Vega C mettront l’innovation et la compétitivité au service de tous nos clients. A quelques mois des premiers vols de nos futurs lanceurs, nous saluons les engagements des États-Membres, ainsi que le travail des équipes de l’Agence Spatiale Européenne. Ces engagements sont les instruments d’une affirmation pérenne sur le marché commercial et les garants d’un accès indépendant à l’espace pour l’Europe, mission première d’Arianespace. »

Outre le vol inaugural d’Ariane 6 prévu au second semestre 2020, la production des quatorze premiers lanceurs Ariane 6 de série, destinés à voler entre 2021 et 2023, a commencé dans les usines d’ArianeGroup en France et en Allemagne, et dans celles de ses partenaires industriels européens, dans les 13 pays participant au programme Ariane 6.

Programme de l’Agence spatiale européenne, Ariane 6 sera un lanceur polyvalent et compétitif particulièrement adapté aux évolutions du marché. Modulaire, il existera en deux versions, Ariane 62

(2 boosters à poudre P120 communs avec Vega-C) et Ariane 64 (4 boosters à poudre P120), afin de pouvoir remplir toutes les missions, vers toutes les orbites, et de garantir la continuité de l’accès européen à l’espace.

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 dont 350 PME dans 13 pays européens. Arianespace est responsable de l’exploitation des systèmes de lancement Ariane, Soyouz et Vega. Elle en assure la commercialisation et garantit leur aptitude au vol ainsi que la préparation des missions au profit de ses clients.

On se rappelle que le 12 Aout 2018 dernier, la sonde solaire Parker Solar Probe (PSP) est bien partie à destination de l’astre du jour.

Le point le plus proche du Soleil (6 millions de km de la surface !) sera atteint en 2024.

La NASA n’a peur de rien, car cette mission devrait pouvoir s’enfoncer dans l’atmosphère solaire (la couronne), à cette occasion on devait essayer de comprendre pourquoi son atmosphère est beaucoup plus chaude (approx un million de degré) que sa « surface » (approx 5000°C) et aussi d’où vient le vent solaire qui nous atteint de temps en temps.

· SWEAP (Solar Wind Electrons Alphas and Protons Investigation) expérience qui devrait compter les particules les plus abondantes du vent solaire : électrons, protons, noyaux d’Hélium et mesurer leurs propriétés, responsable (PI en anglais) Justin C. Kasper, Smithsonian Astrophysical Observatory à Cambridge, Mass.

· WISPR (Wide Field Imager for Solar probe Plus), mais l’acronyme est très imagé, cela signifie « murmure » en anglais), l’imageur grand champ devrait produire des images 3D de la couronne et du vent solaire, PI Russell Howard, Naval Research Laboratory à Washington.

· FIELDS (Fields Investigation for Solar Probe Plus) va mesurer directement champs électrique et magnétique et diverses émissions du plasma solaire, PI Stuart Bale, University of California Space Sciences Laboratory à Berkeley, Calif. Il est à noter que le LESIA (Obs de Paris) est partie prenante dans cet instrument, il fournira un récepteur radio fortement inspiré de celui développé pour Solar Orbiter et qui est indispensable à la mesure des propriétés électroniques du plasma ambiant et des poussières interplanétaires.

· ISIS (Integrated Science Investigation of the Sun) va étudier les électrons, protons et ions qui sont accélérés par l’atmosphère solaire, PI David McComas of the Southwest Research Institute de San Antonio

· Heliospheric Origins with Solar Probe Plus, ce n’est pas un instrument, mais une personne chargée d’observer le bon déroulement de la mission, c’est Marco Velli du Jet Propulsion Laboratory à Pasadena, Calif

La sonde PSP a déjà effectué trois passages (sur les 24 prévus) près du Soleil, tout proche de la couronne.

Cela a donné l’occasion aux scientifiques travaillant sur la mission de publier quatre articles importants sur les résultats des premières mesures dans la célèbre revue Nature et communication lors du meeting de l’AGU (American Geophysical Union) du 11 Décembre 2019.

En référence plus bas vous pouvez trouver quelques commentaires et CR sur ce meeting concernant PSP.

On s’intéressait surtout aux deux objectifs de cette mission : l’énigme de la température de la couronne solaire et la production du vent solaire.

On se souvient qu’une des grandes énigmes du Soleil, est que la couronne est beaucoup plus chaude (million de degrés) que la surface solaire (approx 5000°C), pourquoi ? C’est un défi à la deuxième loi de la thermodynamique qui stipule en gros, que le chaud va vers le froid, or ici il semble que ce soit le contraire. Il y a donc un phénomène inconnu jusqu’à présent qui fait que la couronne devient si chaude.

Il semble que ce problème ne soit pas encore résolu lors de ces 3 survols par PSP, on est sur quelques pistes (les ondes Alfven, dont on a déjà parlé), mais il va falloir attendre un peu.

Le vent solaire (solar wind) est le support du champ magnétique du Soleil, il se propage dans tout le Système Solaire à des vitesses de plusieurs millions de km/h. De nombreux instruments de la sonde sont dédiés au vent solaire.

Ce flot de particules (un plasma) est émis par le Soleil, mais le Soleil tournant, on voulait voir de près comment ça se passe très près de la surface solaire. Et on a vu !

On peut voir sur cette animation gif, le vent solaire se propageant dans l’espace.

Si le vent solaire semble bien régulier une fois arrivé près de la Terre, dans la région proche du Soleil, on s’est aperçu qu’il y avait des turbulences, des variations dans l’émission de ces particules, qui pourraient être la cause du réchauffement et de l’accélération du vent solaire.

C’est l’instrument FIELDS (dirigé par Stuart Bale de Berkeley) qui a fourni les données concernant ces turbulences.

On a constaté que sur des courts intervalles de temps (secondes à dizaine de secondes) les lignes de champ pouvaient s’inverser complètement.

En combinant les mesures de cet instrument avec le coronographe d’une autre sonde solaire, STEREO-A ; on a pu imager le phénomène sous divers angles.

On a aussi noté des jets importants de matière à grande vitesse le long de ces lignes de champ.

On voit ici une représentation d’artiste de l’inversion des jets de vent solaire suivant l’inversion du champ magnétique. Ils sont appelés « switchbacks » en anglais.

Crédit : NASA Goddard Space Flight Center/Conceptual Image Lab/Adriana Manrique Gutierrez

On ne connait pas bien la cause de ces inversions, mais ce pourrait être une conséquence du réchauffement de la couronne solaire à des millions de degrés.

En plus du vent solaire, notre étoile émet des jets de matière, les fameuses éjections de masse coronale (CME Coronal Mass Ejections) qui peuvent être parfois plus rapides que le vent solaire.

Pour comprendre ce phénomène, il faut étudier la zone du Soleil d’où elles sont émises. Mais certaines sont discrètes ou furtives (stealth comme disent les Américains) et donc difficiles à détecter, sauf à l’aide d’un coronographe.

L’instrument SWEAP a été capable de le détecter, et c’était la première fois que l’on pouvait le faire si près du Soleil.

On voit sur cette animation gif (trop lourde pour être mise sur cette page) la propagation de diverses CME dans le Système Solaire.

La mission a mis au jour aussi l’émission de particules particulièrement énergétiques dont la vitesse est proche de celle de la lumière, plus rapide donc que les CME. Elles peuvent atteindre la Terre en quelques minutes.

Ceci a été détecté par l’instrument ISIS, malgré le fait que nous soyons en ce moment en solar min.

La sonde Parker s’est aussi intéressée à la lumière zodiacale, cette faible lueur que l’on peut voir lors de la nouvelle lune) le long de l’écliptique (le long du zodiaque, d’où le nom). Cette lueur est due à la réflexion de la lumière solaire principalement sur les petites particules des queues de comètes par exemple.

De nombreuses théories affirmaient que ces poussières, à une certaine distance proche du Soleil, devaient s’évaporer et disparaitre.

L’instrument WISPR de la sonde PSP a détecté la zone à partir de laquelle ces poussières s’évanouissent, elle est située approximativement à 10 millions de km de la surface solaire.

Une image contenant texte, carte

Description générée automatiquement

Cet instrument est si précis qu’il peut détecter le passage d’astéroïdes, comme par exemple 3200 Phaéton, il est associé à la pluie annuelle de météores des Géminides observée généralement en Décembre.

PSP va continuer ses orbites autour du Soleil, le prochain changement d’orbite est le lendemain de Noël 2019 avec un survol de vénus qui devrait le rapprocher encore de la surface du Soleil dont le passage au plus près est prévu pour le 29 Janvier 2020.

La sonde Parker nous permet de connaitre à l’avance l’état du Soleil et donc de prévoir la météo solaire, ce qui devrait bous aider sur Terre. Cela devrait aussi nous permettre de mettre au point des techniques pour protéger nos astronautes en mission hors de l’atmosphère terrestre.

Une vidéo explicative des 5 grandes découvertes de la sonde Parker à ce jour :

De très nombreux articles sont publiés à cette occasion, j’ai choisi les plus pertinents.

La sonde de l’ESA Proba-2 est passée inaperçue, elle vient de fêter ses 10 ans dans l’espace.

Ce genre de micro-satellite (c’est un parallélépipède de 60x60x80 cm en nid d’abeille d’aluminium, moins de 100kg) fait partie d’une famille expérimentale de satellites bon marché, qui se nomme en anglais PRoject for On Board Autonomy microsatellites, d’où l’acronyme PROBA.

Les résultats de Proba-1 ayant été pleinement satisfaisants, un deuxième satellite, Proba-2 a été lancé en Novembre 2009 pour compléter la gamme.

Cette fois-ci il est à bord d’une fusée russe Rockot et part du cosmodrome de Plessetsk, c’est un passager non clandestin du satellite SMOS lancé en même temps. Sa cible principale : le Soleil et son environnement.

Il est aussi réalisé par la même firme QinetiQ Space NV, sa masse 120kg, en plus d’un calculateur très puissant dernier cri capable de gérer les différentes situations à bord lui-même, il emporte les instruments suivants :

· Le SWAP développé par le Centre Spatial de Liège, télescope en extrême UV bâti sur de nouvelles technologies dédié principalement à la couronne solaire.

· Le détecteur de radiations Lyra (Lyman Alpha) mesurant la brillance du Soleil en UV lointain de l’Observatoire Royal de Belgique, qui comporte de nouveaux détecteurs fabriqués en.. diamant.

· Et diverses démonstrations technologiques comme : un nouveau type de batterie Li-ion ; de nouveaux modèles de roues à inertie ; un capteur solaire numérique, un récepteur GPS bi fréquence ; un pointeur stellaire qui sera utilisé sur Bepi Colombo ; une micro caméra, un propulseur électrothermique, etc…..

Mission parfaitement accomplie, si bien que sa première action a été de capturer l’éclipse solaire du 15 Janvier 2010 depuis l’espace.

Proba-2 est aussi l’exceptionnel témoin des éjections de masse coronale (CME) grâce à son instrument Lyra, 15 fois plus rapide que son prédécesseur à bord de SOHO.

On voit par exemple sur cette image gif, une photo animée prise par SWAP, cette caméra a une champ de vision très large et est capable de voir les fines structures près du bord de notre étoile.

Par contre l’instrument LYRA étudie le Soleil en UV à grande vitesse (100 mesures par seconde) afin de voir toutes les finesses des éruptions solaires.

Une dizaine de vue de notre Soleil, prises au cours des 10 premières années de service de Proba-2.

De gauche à droite de de la première ligne à la deuxième : Fev 2010 ; Fev 2011 ; Janv 2012 ; Fev 2013 ; Janv 2014 et

Ces photos prises à la même époque (Janv/Fev) montrent l’évolution de l’atmosphère du Soleil pendant son cycle de 11 ans.

Solar Min était en 2010 et Solar Max en 2014 (en haut à droite) et on revient à un Solar Min en 2019 (en bas à droite).

Proba-2 va continuer sa mission en observant le transit de Mercure du 11 Novembre 2019.

Le transit de Mercure de 2019 vu par Proba-2, la planète est à peine visible sur l’image en HR (clic sur l’image) au centre.

Dommage à paris le temps ne nous a pas aidé, mais on a pu le voir en différents endroits de la planète comme précisé sur le site de Space.com.

En décembre 2019, nous fêtons aussi 20 ans d’astronomie en rayons X grâce au satellite XMM-Newton.

Ce satellite construit par Airbus, nous a ouvert les yeux sur le monde astro en X.

L’une des missions spatiales européennes les plus performantes fête son anniversaire : l’observatoire à rayons X, XMM-Newton. Développé et réalisé par Airbus pour le compte de l’Agence Spatiale Européenne (ESA), il fut lancé le 10 décembre 1999 à 15h32 (heure de Paris) afin d’étudier les rayons X de l’univers.

Depuis son lancement, le satellite a observé simultanément les rayonnements X ainsi que la lumière visible et ultraviolette, et s’est établi comme le laboratoire d’observation astronomique le plus important de tous les temps.

Ayant détecté plus de sources de rayons X qu’aucun des satellites l’ayant précédé, XMM-Newton aide les scientifiques à percer de nombreux mystères cosmiques allant des trous noirs à l’apparition des galaxies lors de la formation de l’univers.

XMM-Newton a déjà dépassé le double de sa durée de vie initiale de dix ans.

Son immense succès scientifique et l’excellent état du télescope ont poussé l’ESA à prolonger sa mission année après année. D’un point de vue technique, il est possible qu’il soit toujours opérationnel au-delà de 2030.

Les observations fournies par le télescope spatial européen continuent de susciter un vif intérêt. Chaque année, le temps d’observation demandé est jusqu’à sept fois plus important que le temps effectivement disponible.

L’ampleur de ce surplus de demande est comparable à celle du télescope spatial Hubble.

Les observations réalisées par XMM font également l’objet de nombreuses thèses de doctorat.

Ces études universitaires se basent non seulement sur des résultats scientifiques (reposant sur les observations du satellite et des prévisions numériques), mais également sur des travaux « techniques » (développement de matériels et logiciels, calibration ou opérations). Depuis le lancement de la mission en 1999, les résultats et données fournis par le satellite ont donné lieu à près de 400 thèses de doctorat et plus de 6 200 publications scientifiques.

Toutefois, XMM-Newton n’est pas uniquement une exceptionnelle réussite scientifique. Outre sa réalisation en seulement 38 mois, il a également bénéficié d’une gestion de projet exemplaire et représente une véritable prouesse technologique.

Le satellite XMM-Newton a été réalisé sous la maitrise d’œuvre d’Airbus à Friedrichshafen, son système de contrôle d’orbite et d’attitude (Attitude and Orbit Control System – AOCS) a été conçu par Airbus au Royaume-Uni, et Airbus en Espagne s’est chargé des structures du module de service, de l’assemblage du plan focal, du système de contrôle thermique et du cablage. Le consortium industriel comptait au total 45 entreprises européennes et une société américaine.

Affectueusement surnommé « Black Beauty » par les ingénieurs qui l’ont construit en raison de son film protecteur noir, XMM-Newton comprend trois systèmes de miroirs cylindriques installés parallèlement les uns aux autres, qui permettent de concentrer les rayons X sur trois plans focaux. Il peut ainsi observer simultanément les corps célestes à l’aide de trois caméras et de deux spectromètres qui décomposent le rayonnement X de la même manière que les prismes en verre décomposent la lumière du soleil pour faire apparaître les couleurs de l’arc-en-ciel.

À partir des « couleurs » des rayons X, les astronomes sont en mesure de déterminer d’importantes variables physiques telles que la température, la densité, le mouvement relatif ou la composition chimique de la matière.

Comme la lumière, le rayonnement X est une forme de radiation électromagnétique, dont la puissance est des centaines, voire des milliers de fois plus élevée. Il est émis par des corps ou des gaz d’une température comprise entre un million et 100 millions de degrés Celcius. Grâce à XMM-Newton, les astronomes sont donc en mesure d’observer la partie chaude de l’univers.

Sur son orbite elliptique de 48 heures, le satellite parcourt près d’un tiers de la distance qui sépare la Terre de la Lune. À son apogée (point le plus éloigné), à 114 000 km de la Terre, le satellite évolue très lentement. À son périgée (point le plus proche), il passe à 7 000 km au-dessus de la Terre à une vitesse beaucoup plus élevée de 24 120 km/h. L’orbite extrêmement excentrée de XMM-Newton a été choisie pour permettre à ses instruments de fonctionner au-delà des ceintures de radiation qui entourent la Terre. Étant donné que l’atmosphère terrestre bloque tous les rayonnements X, seul un télescope dans l’espace peut détecter et étudier les sources de rayons X célestes.

XMM-Newton «cible» les sources de rayons X éloignées pendant de longues périodes (la mise au point dure souvent plus de 10 heures). Il était donc essentiel qu’il dispose d’une capacité de pointage extrêmement précise et stable. XMM-Newton peut contrôler son orientation avec une extrême précision à l’aide de deux modules de quatre petits propulseurs et de quatre roues d’inertie installées sur le satellite.

D’une longueur totale de 10 m, le satellite affiche une précision de pointage de 0,25 seconde d’arc sur un intervalle de 10 secondes. À titre de comparaison, cela revient à observer un melon à une distance de 300 km à l’aide d’une longue-vue sans le moindre vacillement.

Boeing a procédé à plusieurs essais concernant sa nouvelle capsule spatiale Starliner CST-100 devant lui permettre d’envoyer, dans une première étape, des astronautes vers l’ISS.

Une image contenant extérieur, ciel, fumée, eau

Description générée automatiquement

Tout d’abord la capsule a franchi l’étape cruciale de la phase « abort », c’est-à-dire la procédure de sécurité en cas de défaut au décollage.

Cela s’est passé le 4 Nov 2019 sur le site de White Sands au Nouveau Mexique.

Tout s’est parfaitement déroulé, la capsule a été propulsé loin du site de lancement et s’est posée sur le sol, comme prévu, même si un des 3 parachutes ne s’est pas ouvert.

Le test, répétition de mise en orbite avec amarrage à l’ISS décolle le 20 dec 2019 de Cap Canaveral, à l’aide d’une fusée Atlas 5.

La capsule Starliner placée au sommet de l’Atlas 5

Crédit : Boeing

Décollage de l’Atlas 5 avec la capsule Starliner

Crédit : NASA

Après le lancement on s’est vite aperçu que la capsule n’était pas sur la bonne trajectoire, ses moteurs ne se sont pas allumés, rendant la rencontre avec l’ISS impossible.

Le système automatique du Starliner a tenté de compenser, mais en dépensant trop de carburant, nécessitant alors un retour sur Terre, prévu pour le 22 décembre.

La capsule s’est posée correctement sur terre, à l’aide de parachutes et de coussins d’air amortisseurs.

Donc demi-échec pour cette étape cruciale de Starliner. Il faudra recommencer.

Le satellite Planck de l’ESA qui a fonctionné de 2009 à 2013 est la référence de toutes les dernières mesures cosmologiques.

Des scientifiques de l’Université de la Sapienza (signifie science ou sagesse en français) près de Rome, menés par Alessandro Melchiorri, ont montré d’après les observations, que notre Univers serait sphérique et non pas plat comme on le pensait.

En effet, d’après eux, il y a beaucoup plus de d’effets de lentille gravitationnelle que ce qui est attendu.

Rappel : La lumière des objets lointains, pour nous parvenir, traverse l’espace où elle peut par endroit rencontrer des masses de matière (amas de galaxies par exemple) et subir un effet de lentilles gravitationnelles, si bien que ce que l’on (Planck) observe est altéré par cet effet. Les rayons lumineux sont légèrement déviés et donnent ainsi une image déformée à l’arrivée (maintenant).

Tous les autres relevés de Planck, semblent indiquer au contraire que l’Univers serait plat.

Évidemment la difficulté du problème, vient qu’il faut déterminer la forme de l’Univers alors que l’on est justement dedans !

· Courbure spatiale positive (sphère par ex, somme des angles d’un triangle >180°) des parallèles pourraient se rencontrer

· Courbure négative (selle de cheval par exemple somme des angles d’un triangle <180°) des parallèles pourraient diverger l’une de l’autre et

· Espace plat (euclidien, somme des angles d’un triangle = 180°) des parallèles ne peuvent pas se rencontrer.

La forme de l’Univers n’a rien à voir avec l’expansion de l’Univers, celle-ci peut se produire dans les 3 cas de figure.

Ces dernières études semblent indiquer avec une forte probabilité que notre Univers serait fermé, et donc sphérique.

Cela serait dû à une quantité plus importante de matière noire et d’énergie noire, qui courberait l’espace plus que prévu.

Rendant ainsi la densité (masse/énergie) de l’Univers supérieure à l’énergie critique, que l’on pensait valoir 1 (plat).

Si ces annonces se révèlent exactes, cela va avoir des conséquences sur les théories cosmologiques actuelles, de nouvelles devront être élaborées pour tenir compte de ce fait.

De nouvelles études devront être menées, notamment à partir du nouveau télescope chilien, Simons Observatory, situé à 5200 m d’altitude, en cours de construction. Il est spécialisé sur les signaux en provenance du fin fond de l’Univers et sera capable d’étudier les effets de lentille gravitationnelle lointains.

James Peebles a eu le Prix Nobel de physique 2019, nous en avons parlé dans les derniers astronews.

On l’a présenté comme un des pères de la théorie du Big Bang, et le terme Big Bang le gène.

Il clame à tous vents qu’il ne faut pas dire Big Bang (moi personnellement quand je parle ce cet évènement je dis toujours, attention, ce n’était pas Big (l’Univers était microscopique) et il n’y avait pas de Bang (pas d’air donc pas de support pour le son) !). en effet ce terme semble indiquer qu’il existe un endroit où cela se soit produit, or on ne le sait pas.

Il dit que ce n’est pas le début de l’Univers, car on a très peu d’information sur ce point original, nos connaissances ne démarrent vraiment que quelques instants après cet évènement.

Il existe de nombreuses théories voulant rendre compte des premiers instants (l’inflation par exemple) mais beaucoup manquent de preuves expérimentales d’après lui.