La face cachée de la Lune vue depuis la sonde LRO de la Nasa. © Nasa, LRO science team

Sciences

Mission Chang’e 4 : le rover chinois va rejoindre la face cachée de la Lune

ActualitéClassé sous :Chang'e 4 , exploration lunaire , point de Lagrange

Samedi, la Chine devrait lancer un rover à destination de la face cachée de la Lune. Une première mondiale et un pari technique audacieux pour l'agence spatiale chinoise, à la pointe de l'exploration robotique de la Lune.

Si les conditions météorologiques le permettent, la Chine lancera, samedi, un rover à destination de la face cachée de la Lune. Cette mission est une première au niveau mondial. C'est en effet la première fois qu'un rover atterrira de ce côté-ci de la Lune qui ne fait jamais face à la Terre. D'où son nom de « face cachée ». Le lancement doit s'effectuer le 8 décembre avec un atterrissage attendu pour la fin de l'année. L'atterrissage est prévu à l'intérieur du cratère Von Kármán dans le bassin d'Aitken dans l'hémisphère sud de la lune, près de son pôle sud.

Ce rover va caractériser son site d'atterrissage et analysera l'interaction entre le vent solaire et la surface lunaire. Il aura également pour tâche de mener des expériences de radioastronomie et de déterminer si, et comment, les plantes peuvent y pousser. Pour communiquer avec le rover et relayer ses données vers la Terre, la Chine utilisera le satellite Queqiao lancé en mai 2018.

Le cratère Von Kármán à l'intérieur duquel se posera le rover Chang'e 4. En rouge, la zone visée. © CNSA

Cela dit, cette partie cachée de la Lune ne nous est pas complètement inconnue. Cette face comporte moins de taches sombres, comprend des « mers » de basalte qui apparaissent plus sombres à la surface mais possède beaucoup plus de cratères de toutes tailles. Des sondes, en orbite autour de la Lune, ont cartographié la totalité de sa surface et réalisé une très grande variété de cartes de composition altimétrique et de mesures de toute sorte.

Les russes sont les premiers à avoir pu observer la face cachée avec la sonde Luna 3, en octobre 1959. Malgré la très mauvaise qualité des images, cette partie de la Lune, non visible depuis la Terre, s'est révélée être d'un aspect très différent de celle à laquelle nous sommes habitués.

Des robots et des hommes

Dans ce domaine de l'exploration robotique de la Lune, la Chine a assurément pris une longueur d'avance sur la Nasa et les autres agences spatiales. Certes, la Russie dispose aussi d'un ambitieux programme lunaire mais les premières missions ne sont pas prévues avant plusieurs années. Après Chang'e 4, la Chine prévoit une autre mission sur la face cachée mais pour y rapporter des échantillons lunaires, ce qui n'a plus été fait depuis la mission habitée Apollo de la Nasa. Trois autres missions robotiques sont également planifiées à destination des pôles lunaires avec, là aussi, des projets de retour d'échantillons.

Au-delà de ces missions robotiques, la Chine projette d'installer à l'horizon 2030 une base qui, à terme, sera occupée en permanence.

  • La mission Chang'e 4, avec un rover, sera lancée ce week-end à destination de la face cachée de la Lune.
  • Si elle parvient à se poser, cette mission serait une réelle performance et d'un très grand intérêt scientifique.
  • Pour communiquer avec Chang'e 4, la chine utilisera Queqiao, un satellite lancé en mai et conçu pour relayer les données du rover et de la plateforme d'atterrissage de la mission.
Pour en savoir plus

Mission Chang’e 4 : la face cachée de la Lune accueillera le rover en décembre

Article de Rémy Decourt publié le 20/08/2018

En décembre, la Chine lancera un rover à destination de la face cachée de la Lune. Une première mondiale et un pari audacieux pour ce pays. Le feu vert aux derniers préparatifs avant le lancement vient d'être donné. Les responsables de la mission attendaient d'être sûr du bon fonctionnement de Queqiao, le satellite relais qui relaiera les communications entre la Terre et la face cachée de la Lune.

La Chine vient d'annoncer que le rover de la mission Chang'e 4 sera lancé en décembre 2018. Cette mission, qui se compose d'une plateforme d'atterrissage portant un rover, doit se poser sur la face cachée de la Lune. Le feu vert au lancement a été donné après que la recette en vol du satellite et les premières semaines d'utilisation ont confirmé le bon fonctionnement du satellite Queqiao, lancé en mai 2018, sur une orbite de Halo au point de Lagrange 2 du système Terre-Lune, à environ 500.000 kilomètres de la Terre et 65.000 kilomètres de la Lune. Ce satellite doit relayer les communications du rover et de la plateforme d'atterrissage de la mission Chang'e 4 depuis la face cachée de la Lune.

Chang'e-4 sera lancé depuis le centre de lancement de Xichang, dans le sud-ouest du pays, à bord d'un lanceur Longue Marche 3B. La mission se posera dans les environs, ou à l'intérieur, du cratère Von Kármán dans le bassin Aitken du pôle sud de la Lune. La localisation précise du site d'atterrissage, connu des responsables, n'a pas encore été rendu publique.

Vues d'artistes de la plateforme d'atterrissage et du rover de la mission Chang'e 4. © CASC

Une mission bonus

Initialement, explorer la face cachée de la Lune n'était pas prévu dans le programme de la Chine. En fait, la mission Chang'e 4 était destinée à remplacer la précédente, Chang'e 3, dont l'objectif, atteint en décembre 2013, a été de déposer à la surface de la Lune le rover Yutu (« lapin de jade »), au cas où cette dernière aurait échouée.

L'atterrisseur et le rover des deux missions sont similaires en masses et en dimensions mais la plateforme d'atterrissage et le rover de Chang'e 4 ont été renforcés pour s'adapter à un terrain plus accidenté. La charge utile a également été adaptée aux spécificités de la mission sur la face cachée de la Lune.

Comme Chang'e 3, le rover Chang'e 4 utilisera une caméra panoramique et un radar pour sonder le sous-sol. Il embarque en plus un spectromètre imageur dans le visible et le proche infrarouge ainsi qu'un instrument suédois qui étudiera l'impact des vents solaires sur la surface lunaire pendant trois mois au moins. Une petite expérience dans le domaine biologique, conçue par 28 universités chinoises fera également partie de la mission. Elle consiste à faire pousser des graines d'Arabidopsis et de pommes de terre et voir si elles émettent de l'oxygène par photosynthèse. Elle vérifiera aussi si des vers à soie sont capables d'y produire du dioxyde de carbone.


Mission Chang'e 4 : la face cachée de la Lune photographiée par la Chine

Article de Rémy Decourt publié le 20/06/2018

Le satellite relais Queqiao, lancé le 21 mai à destination de la Lune a rejoint son orbite. Avec cette mise à poste réussie, et sous réserve que l'antenne de 4,2 mètres de Queqiao se déploie correctement, la Chine peut maintenant préparer sereinement le lancement du rover lunaire Chang'e 4 qui se posera sur la face cachée de la Lune, d'où ce satellite relais. Alors que Queqiao se mettait en orbite, un des deux micro-satellites, lancés en même temps, était en activité autour de la Lune et réalisait toute une série de photos de la face cachée de la Lune et de la Terre.

Lancé le 21 mai, le satellite relais chinois Queqiao est arrivé à proximité de la Lune, sur une orbite de Halo au point de Lagrange 2 du système Terre-Lune, à environ 500.000 kilomètres de la Terre et 65.000 kilomètres de la Lune. Pour l'instant, ce satellite ne va pas relayer grand chose ! Mais d'ici la fin de l'année, il servira à communiquer et relayer les données de la plateforme d'atterrissage et du rover de la mission Chang'e 4. Il est prévu que cette mission se pose dans les environs du cratère Von Kármán dans le bassin Aitken du Pôle Sud-Aitken, ce qui sera une première mondiale.

Comme la face cachée de la Lune ne fait jamais face à la Terre, en raison de sa période orbitale correspondant à sa période de rotation, un satellite relais est nécessaire pour faciliter les communications avec la Terre, en bande S, et en bande X avec la plateforme d'atterrissage et le rover. Pour cela, le satellite utilisera une antenne de plus de quatre mètres de diamètre que la Chine s'apprête à déployer et tester.

Ce schéma permet de comprendre l'intérêt du satellite de relais pour communiquer et relayer les données vers la Terre de missions situées sur la face cachée de la Lune. © Planetary Society

Beaux succès technologiques chinois et saoudiens

Mais ce qui fait l'actualité, ce sont les photographies de la face cachée de la Lune et de la Terre acquises non pas par le satellite relais mais par un des deux micro-satellites Longjiang lancés en même temps que Queqiao. Conçus par l'Institut de technology de l'université de la ville de Harbin, ces deux petits satellites devaient rejoindre l'orbite lunaire en volant en formation pour tester des observations astronomiques en interférométrie. Mais, si Longjiang 2 est entré dans une orbite lunaire avec le périlune à 350 kilomètres et l'apolune à 13.700 kilomètres, Longjiang 1 a été déclaré perdu.

La Terre et des régions de la face cachée de la Lune vues depuis le micro-satellite Longjiang et sa caméra saoudienne. © CNSA/CLEP/KACST

Cela dit, le satellite qui fonctionne est celui qui embarque une caméra fournie par l'Arabie Saoudite dans le cadre de la collaboration spatiale entre les deux pays. Ces images ne sont pas d'une grande définition mais il faut savoir que cette caméra développée par l'université du Roi Abdulaziz pour les sciences et la technologie d'Arabie Saoudite (KACST, King Abdulaziz City for Science and Technology), a dû tenir compte de la taille du satellite dans lequel elle est logée. Les deux satellites Longjiang mesurent chacun 50 × 50 × 40 cm pour un poids de 45 kg.


Chang'e 4 : le satellite chinois part pour la Lune

Article de Rémy Decourt paru le 22 mai 2018

La Chine poursuit son programme d'exploration robotique de la Lune. Elle vient de lancer le satellite Queqiao qui relayera les communications du rover et de la plateforme d'atterrissage de la mission Chang'e 4 depuis la face cachée de la Lune. Ce satellite relais embarque des instruments scientifiques, certains ont été fournis par des pays étrangers, dont un conçu pour capter les signaux radio d'avant la naissance des étoiles.

La Chine vient de lancer Queqiao, un satellite chargé de relayer les communications de la mission Chang’e 4 depuis la face cachée de la Lune. Ce satellite a décollé à l'intérieur d'une fenêtre de tir de trois jours qui s'ouvrait le 21 mai. Il a été lancé, avec deux microsatellites, par une Longue March 4C depuis le centre spatial de Xichang en direction du point de Lagrange 2 du système Terre-Lune.

Le satellite de relais Queqiao dédié à la mission Chang'e 4 qui comportera un rover et une plate-forme d'atterrissage avec des instruments. © CAST

Alunissage inédit

Queqiao se situera dans la direction opposée à la Terre à 65.000 kilomètres de la Lune et à 455.000 kilomètres de la Terre. Si sa mise en service se déroule bien, Chang'e 4, qui se compose d'une plateforme d'atterrissage et d'un rover similaires à Chang'e 3, sera lancé en fin d'année. Bien que la décision n'ait pas encore été officiellement annoncée, on suppose que cette mission se posera dans le cratère Von Kármán dans le bassin du pôle Sud-Aitken.

Cet alunissage ne sera évidemment pas le premier sur la Lune. Mais, depuis le crash involontaire de la sonde américaine Ranger 4 en 1962, Chang'e 4 sera le premier engin à toucher la face cachée de la Lune !

Capter les signaux d’avant la naissance des étoiles

Ce satellite ne sera pas seulement utiliser pour relayer les communications et les données du rover avec la Terre. Queqiao embarque aussi des instruments scientifiques fournis par la Chine, les Pays-Bas, la Suède, l'Allemagne et l'Arabie Saoudite.

Si la face cachée de la Lune présente une géologie unique très différente de celle de la face visible depuis la Terre, elle a aussi un environnement électromagnétique propre, ce qui en fait un site idéal pour l'étude radio à basses fréquences de l'univers. Les observations ne sont pas perturbées par les signaux radio artificiels terrestres et l'ionosphère de notre planète.

Un des instruments à bord du satellite, le NCLE (Netherlands-China Low-Frequency Explorer) d'Heino Falcke, de l'université Radboud aux Pays-Bas, profitera de cet environnement pour capter les signaux de l'univers primitif à une époque où il n'y avait pas encore d'étoiles. Cette période est connue sous le nom d'âges sombres parce que rien n'émettait de la lumière. Par contre les atomes d'hydrogènes émettaient des ondes radio. C'est ce que l'instrument NCLE veut capter.

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