Détail du panorama capturé par Chang'e 5 après son atterrissage réussi sur la Lune. L’atterrisseur est équipé d’une caméra, d’un spectromètre et d’un radar dont les données serviront à fournir le contexte géologique des échantillons. © CNSA
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Chang'e 5 : les échantillons lunaires sont en orbite autour de la Lune

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[EN VIDÉO] L'atterrissage de Chang'e 5 sur la Lune  L'Agence spatiale chinoise nous invite à revivre l'atterrissage de Chang'e 5 sur face visible de la Lune du 1er décembre 2020. L'atterrisseur s'est posé dans l'océan des Tempêtes pour une mission express de prélèvements d'échantillons. C'est la première fois depuis plus de 40 ans que des roches lunaires seront rapportées sur Terre. 

Seulement deux jours après son atterrissage sur la Lune, la mission chinoise Chang'e 5 est déjà repartie avec une précieuse cargaison d'échantillons lunaires. Elle se trouve en orbite autour de la Lune et demain elle devrait s'amarrer à l'orbiteur Chang'e 5 pour transférer les échantillons dans une capsule de retour. Le départ de la Lune est prévu plus tard et l'arrivée sur Terre devrait avoir lieu le 16 décembre.

La collecte des échantillons s'est terminée dans de très bonnes conditions, ont annoncé les responsables de la mission qui ont confirmé qu'ils ont été scellés à l'intérieur du module de remontée. Apparemment, les deux kilogrammes d'échantillons prévus auraient bien été prélevés dont une partie jusqu'à deux mètres de profondeur. Comme prévu, la mission ne s'est pas attardée sur la surface lunaire. Seulement quelques heures après le dernier coup de « pelle », le module de remontée quittait la Lune, deux jours après son arrivée  !

Décollage du module de remontée depuis sa plateforme d'atterrissage. © CNSA

Étape décisive qui va décider du succès ou non de la mission

Ce matin, les échantillons lunaires sont toujours en orbite lunaire. Le module de remontée doit effectuer un rendez-vous automatique avec l'orbiteur Chang'e 5. Dès l'amarrage accompli, les échantillons seront transférés dans la capsule de retour. Cette manœuvre complexe permet à la Chine de transporter une grande quantité de matériaux lunaires. En effet, un retour direct depuis la Lune n'aurait pas permis d'en transporter autant. Pour rappel, les trois missions soviétiques qui ont réussi à rapporter des échantillons sur Terre, Luna 16, 20 et 24 en 1970, 1972 et 1976, avaient rejoint la Terre directement depuis la Lune mais avec « seulement » 170 grammes d'échantillons au maximum.

Cette manœuvre sera réalisée samedi et doit durer environ trois heures et demie. Elle se terminera par la séparation des deux satellites. Avant de quitter l'orbite lunaire, Chang'e 5 devra attendre plusieurs jours, le temps que la Terre et la Lune soient correctement alignées pour amener la sonde à destination.

Retour sur Terre prévu le 16 décembre

Le voyage de retour sur Terre est prévu pour durer environ 112 heures. S'il se déroule comme prévu, la capsule qui contient les échantillons sera larguée et accomplira une trajectoire de rentrée avec rebond contre l'atmosphère pour ralentir sa vitesse avant de plonger dans l'atmosphère et atterrir sous parachutes. Cette technique de retour d'orbite a été testée avec succès avec Chang'e 5 T1 en octobre 2014. La capsule devrait se poser sur le site de Siziwang Banner, en Mongolie-Intérieure - le même site où atterrissent les taïkonautes à bord des capsules Shenzhou.

Chang'e 5 collectant des échantillons de surface et dans le sous-sol. L’atterrisseur est équipé d’une caméra, d’un spectromètre et d’un radar dont les données serviront à fournir le contexte géologique des échantillons. © CNSA

Pour en savoir plus

Des images à couper le souffle de la Lune prises cette nuit par Chang'e 5

Article de Rémy Decourt publié le 02/12/2020

La sonde Chang'e 5, qui doit rapporter des échantillons de la surface de la Lune, s'est posée avec succès sur la surface de la Lune. Les opérations de collecte vont se dérouler rapidement, on parle de deux ou trois jours afin que la sonde retourne sur Tere d'ici quelques jours, vers la mi-décembre. Une mission express qui démontre le niveau de maturité et de maîtrise atteint par la Chine dans le domaine de la robotique et des technologies spatiales.

Après un court voyage entre la Terre et la Lune, la sonde chinoise Chang'e 5, première mission visant à collecter et ramener sur Terre des échantillons de roches lunaires depuis plus de 40 ans, a atterri sur la surface de la Lune cette après-midi. Après avoir décollé le 23 novembre du centre spatial de Wenchang, à bord d'un lanceur Long March 5, le plus puissant des lanceurs chinois en service, la sonde a rejoint l'orbite lunaire cinq jours plus tard, à seulement 200 kilomètres d'altitude. Deux jours après, le 30 novembre, l'objet volant s'est séparé en deux parties. Les modules d'alunissage et de remontée se sont dirigés vers la surface de la Lune tandis que celui du retour est resté en orbite.

Un panorama spectaculaire pris à la surface de la Lune depuis le site d'atterrissage de Chang'e 5 dans l'Océan des Tempêtes. Image en haute résolution ici. © CNSA

Un séjour très court sur la Lune

L'alunissage a eu lieu ce mardi 1er décembre à 16 h 13, heure de Paris. La sonde s'est posée à l'endroit prévu, c'est-à-dire dans l'océan des Tempêtes, à l'ouest de la face visible de la Lune, près d'une formation volcanique d'environ 1.000 mètres de haut dénommée Mons Rümke. La particularité de ce site est qu'il est beaucoup plus « jeune » que tous ceux analysés jusqu'à présent : ils ne dateraient en effet que de 1,2 milliard d'années, contre 3,1 à 4,4 milliards d'années pour ceux collectés par les missions Apollo et Luna.

Après les vérifications techniques d'usages et la caractérisation du site d'atterrissage, de façon à fournir des informations sur le contexte géologique du site afin de mieux comprendre les échantillons qui seront étudiés, les opérations de collecte devraient débuter très rapidement. Elles devraient durer deux ou trois jours. Les responsables de la mission ne souhaitent pas s'attarder trop longtemps sur place car la sonde n'a pas été conçue pour séjourner longtemps sur la Lune. La mission recueillera des échantillons à la fois en surface et jusqu'à deux mètres de profondeur à l'aide d'une foreuse à percussion.

Un site qui satisfait scientifiques et opérateurs de vol

Le site d'atterrissage n'a évidemment pas été choisi au hasard. Il est un très bon compromis entre intérêt scientifique et facilité d'accès. Dit autrement, il doit convenir non seulement aux chercheurs, mais surtout aux ingénieurs et aux contrôleurs en charge de la mission qui va se poser. En effet, contrairement à une idée reçue, il n'est pas toujours possible de se poser là où l'intérêt scientifique est le plus grand. Pour atterrir en sécurité, de nombreux paramètres sont à prendre en compte ce qui restreint l'accessibilité de site d'intérêt scientifique. C'est surtout vrai pour Mars et moins contraignant pour la Lune.

Le site d'atterrissage de Chang'e 5 vu lors de la descente de la sonde. © CNSA

La Chine envoie une mission express de retour d’échantillons sur la Lune

Article de Rémy Decourt publié le 24/11/2020

C'est fait ! La sonde Chang'e 5, qui doit rapporter des échantillons de la surface de la Lune, a été lancée hier soir. Elle doit atterrir dans la journée de vendredi. Les échantillons seront de retour sur Terre d'ici seulement quelques semaines, vers la mi-décembre. Une mission express qui démontre le niveau de maturité et de maîtrise atteint par la Chine dans le domaine de la robotique et des technologies spatiales.

Hier soir, un lanceur Long March 5 a lancé la sonde Chang'e 5 à destination de la Lune. Le décollage a eu lieu à 21 h 31, heure de Paris, depuis la base de lancement de Wenchang située sur l'île de Hainan. Notez que pour cette mission, l'Agence spatiale européenne fournit une assistance technique en matière de télécommunication et de surveillance de la sonde à l'aide de son réseau de l'espace profond.

Chang'e 5 devrait atterrir dans la journée de vendredi à proximité de Mons Rümker dans l'océan des Tempêtes, la plus grande des mers lunaires où de nombreux engins soviétiques et américains se sont posés ainsi que la mission Apollo 12 en novembre 1969. Environ deux kilogrammes de poussières et cailloux lunaires, dont de la matière située jusqu'à deux mètres de profondeur, devraient être recueillis et rapportés sur Terre à la mi-décembre.

Une mission de retour d’échantillons de la face cachée en cours de préparation

Une mission express qui s'explique par les choix techniques des responsables de la mission qui n'ont pas souhaité doter la mission de dispositif particulier pour résister au froid lunaire. Toute la mission de Chang'e 5 sera donc réalisée lors d'une seule journée lunaire qui dure tout de même un peu plus de 29 jours terrestres. Un panorama du site d'atterrissage sera réalisé ainsi que des clichés de la zone d'où seront récupérés les échantillons afin de fournir aux scientifiques des informations sur le contexte géologique du site.

Décollage de la fusée Long March 5, transportant le module lunaire Chang'e-5, du centre spatial de Wenchang, dans le sud de la Chine, le 24 novembre 2020. © STR, AFP

Après avoir réussi le premier alunissage sur la face cachée de la Lune avec Chang'e 4 qui s'est posé dans le cratère Von Kármán en janvier 2019, c'est un autre exploit technique que la Chine s'apprête à réaliser. Cela dit, au niveau mondial, cette mission n'est pas une première. Dans le passé, neuf missions ont rapporté sur Terre des échantillons lunaires, mais c'était il y a bien longtemps : on compte les six missions Apollo de la Nasa entre 1969 et 1972, et trois missions Luna de l'ex URSS (sur les 24 lancées entre 1959 et 1976) réussiront ce pari technologique (Luna 16, Luna 20 et Luna 24).

La fusée Long March 5 acheminée vers son pas de tir au centre spatial de Wenchang, dans le sud de la Chine, le 17 novembre 2020. © STR, AFP, Archives

Si la mission réussit, la Chine utilisera la sonde Chang'e 6, construite en back-up de Chang'e 5, pour une mission de retour d'échantillons inédite de la face cachée de la Lune en 2023-2024. Cette sonde, dont la plateforme est identique à celle de Chang'e 5, embarquera Dorn, un instrument scientifique et démonstrateur technologique conçu et fabriqué par le Cnes en coopération avec des chercheurs de l'Irap. Dorn a pour objectif d'étudier le radon, un gaz libéré par le sol et de démontrer la faisabilité de cette expérience pour étudier l'exosphère (la très fine « atmosphère » lunaire) lors d'une future mission.


Lune : La Chine se prépare à lancer sa mission de retour d'échantillons

Article de Rémy Decourt publié le 20/11/2020

La Chine poursuit son ambitieux programme d'exploration robotique de la Lune et se prépare à lancer Chang'e 5, une mission de retour d'échantillons lunaires. Le lancement devrait avoir lieu dans le courant de la semaine prochaine.

La Chine s'apprête à lancer sa mission spatiale la plus ambitieuse de sa jeune histoire débutée dans le domaine de l'exploration robotique. Le 24 novembre, la Chine devrait lancer la mission de retour d'échantillons lunaires Chang'e 5 à bord d'un lanceur Long March 5 utilisé cet été pour lancer la sonde Tianwen-1 à destination de Mars. Le 17 novembre, le lanceur a été installé sur son pas de tir de la base de lancement de Wenchang située sur de l'île de Hainan. Cette date de lancement est donnée à titre indicatif. En effet, la Chine communique très peu sur ses activités spatiales les considérant comme étant des domaines stratégiques et « sensibles ».

Cette mission inédite pour la Chine mettra à l'œuvre 4 modules qui totalisent ensemble une masse de plus de 8 tonnes ! On compte l'étage de transfert (aussi appelé module de service) utilisé pour le trajet aller-retour entre la Terre et la Lune, un atterrisseur d'une masse de 3,8 tonnes, un étage de remontée qui doit amener les échantillons en orbite lunaire et une capsule de retour. L'atterrisseur (ou lander) se posera à proximité de Mons Rümker dans l'océan des Tempêtes, la plus grande des mers lunaires où de nombreux engins soviétiques et américains se sont posés ainsi que la mission Apollo 12 en novembre 1969.

Vue d'artiste de l'architecture de la mission Chang'e 5 avec ses quatre modules. © CNSA

Un scénario de retour d’échantillons jugé complexe

Si tout se passe comme prévu, quelque deux kilogrammes de poussières et cailloux lunaires, dont de la matière située jusqu'à deux mètres de profondeur, devraient être recueillis. Ils seront ensuite amenés en orbite d'où ils seront récupérés par le module de service et transférés dans la capsule de retour qui retournera sur Terre dans le courant du mois de décembre.

Illustration d'un décollage depuis la surface de la Lune d'une capsule transportant des échantillons lunaires en direction du véhicule du retour qui les attend en orbite autour de la Terre. Ce concept n'est pas forcément représentatif du design définitif de la mission Chang'e 5. © CNSA

Pour Chang'e 5, l'Agence spatiale chinoise doit faire face à de nombreux et nouveaux défis technologiques : collecter des échantillons lunaires, les amener en orbite lunaire pour un rendez-vous avec le véhicule de retour et se poser en sécurité sur Terre sans altérer le précieux chargement. Un scénario étonnamment complexe et très différent de la stratégie soviétique qui rapportait sur Terre les sondes du programme Luna directement depuis la Lune.

En prévision de cette mission de retour d'échantillons lunaires, mais aussi de Chang'e 6 qui rapportera des échantillons de la face cachée de la Lune en 2023-2024, la Chine a réalisé un vol de démonstration d'une capsule de retour d'orbite pour préparer la phase de la rentrée atmosphérique. Baptisée Chang'e-5-T1, cette mission avait pour but de tester certaines des technologies nécessaires à ce retour d'échantillons dont une capsule de rentrée atmosphérique susceptible d'être utilisée plus tard pour rapporter des échantillons lunaires, voire des taïkonautes de retour d'une mission sur notre satellite.


En bref : les Chinois préparent une mission de retour d'échantillons lunaires

Article de Rémy Decourt publié le 17/08/2014

La Chine poursuit son programme d'exploration robotique de la Lune en préparant le successeur de son petit rover « Lapin de Jade » (Chang'e 3). Nommée Chang'e 4, elle devrait être lancée d'ici la fin de l'année et préparer une mission ultérieure de collecte et retour d'échantillons lunaires annoncée pour 2017.

La Chine a confirmé l'envoi d'ici la fin de l'année de Chang'e 4, un nouveau robot à destination de la Lune. Cette mission a pour but de préparer à la suivante qui prévoit le retour d'échantillons de roches lunaires, Chang'e 5. Le Ministère des sciences et de la technologie chinois a annoncé son lancement pour 2017.

Son objectif est d'atteindre notre satellite naturel puis de se poser en République populaire de Chine. Bon nombre des technologies qui seront utilisées pour la mission Chang'e 5 seront testées. Comme nous l'avons expliqué précédemment dans l'article le défi chinois du retour d’échantillons lunaires, le pays cherche à rattraper son retard dans ce domaine et à franchir quelques étapes technologiques que seule une mission précurseur permettrait de qualifier et maîtriser.

Une mission à deux objectifs ?

Voilà pour la version officielle du Ministère des sciences et de la technologie. Pour les spécialistes du secteur spatial chinois, cette mission est autant le précurseur d'une mission de retour d'échantillons lunaires qu'une mission habitée ! En effet, il semble que la capsule de rentrée atmosphérique soit aussi grande que celle des véhicules Shenzhou actuellement utilisés pour emmener les taïkonautes dans l’espace.

Ajoutons aussi que, comme à son habitude, les autorités du pays n'ont pas fourni beaucoup d'informations techniques sur cette mission et encore moins sur le profil du vol. Ce qui, bien sûr, laisse libre cours à de nombreuses hypothèses dont certaines seraient très réalistes.

Aussi sera-t-il très intéressant de voir si la mission a pour but de faire un simple voyage autour de la Lune puis s'en retourner sur la Terre -- comme l'a fait, bien malgré lui, l'équipage d'Apollo 13 -- ou, et cela démontrerait une certaine aisance technologique dans ce domaine, une mise en orbite autour de la Lune représentative d'une véritable mission de retour d'échantillons lunaires.

Si telle est cette option qui s'applique à Chang'e 4, l'orbiteur pourrait simuler le temps nécessaire à une sonde pour atterrir sur la Lune, forer, récupérer les échantillons du sol et les envoyer en orbite lunaire d'où ils seraient récupérés, après une phase de rendez-vous avec un orbiteur stationné. A cela s'ajoute que le retour pourrait ne pas être immédiat. Le vaisseau devra attendre une fenêtre de tir opportune qui le mettra sur une trajectoire de retour pour aller se poser sur un site chinois, vraisemblablement situé en Mongolie Intérieure.

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