« Chang’e 4 va explorer la face cachée de la Lune »

Pour la première fois, un rover et un atterrisseur vont alunir sur la face cachée de notre satellite. La mission chinoise Chang’e 4 tentera ainsi d’en percer les mystères.

La face cachée de la Lune est depuis longtemps le théâtre de tous les fantasmes. Du fait des puissantes forces de marées qu’exerce la Terre, notre satellite a une période de rotation parfaitement synchronisée avec sa période de révolution autour de la planète bleue. Résultat : la Lune nous présente toujours la même face ! Gardant dérobée à nos regards son autre moitié. Jusqu’en octobre 1959 et la visite de la mission soviétique Luna 3, personne n’avait la moindre idée de ce qui s’y tramait. Depuis quelques années, de très nombreux clichés ont été pris par des sondes en orbite, sans pour autant lever tous les mystères. C’est pourquoi les scientifiques suivent avec intérêt la mission Chang’e 4 (du nom de la déesse de la Lune dans la mythologie chinoise) qui doit décoller le vendredi 7 décembre 2018. La Chine espère bien, en effet, poser en douceur sur le sol de la face invisible un atterrisseur et un rover. Une première qui s’inscrit dans un ambitieux programme chinois : recenser les ressources afin d’établir une base lunaire permanente à horizon 2030.

« La difficulté d’une telle mission, c’est qu’il n’y a pas de communication directe possible avec les engins depuis la Terre« , explique Francis Rocard, responsable du programme d’exploration du système solaire au Cnes (Centre national d’études spatiales), l’agence spatiale française. Aucune onde ne peut en effet traverser la Lune. « La navigation et l’atterrissage doivent donc se faire en totale autonomie, sans lien avec la Terre. » Pour surmonter ces difficultés, les Chinois ont lancé, en mai 2018, le premier volet de la mission : la mise en orbite du satellite de communications Queqiao installé autour du « point de Lagrange L2 ». Il relaiera ainsi vers les stations terrestres les données transmises par l’atterrisseur et le rover qu’il aura en ligne de mire.

Un rover sous haute surveillance

L’atterrisseur et le rover du programme Chang’e 4, qui s’envoleront de la base spatiale de Xichang dans le sud-ouest de la Chine, ressemblent fort à ceux de la mission lunaire précédente, Chang’e 3. La Chine construit en effet systématiquement ses engins d’exploration lunaire en double, de manière à garder une chance en cas d’échec. L’atterrisseur et le rover de Chang’e 3 s’étant posés sans encombre sur la face visible de la Lune, non loin de Mare Imbrium, en 2013, l’Académie chinoise des technologies spatiales (CAST) a décidé de réaffecter les doublons à une nouvelle mission, sur la face cachée cette fois. Toutefois, le rover à six roues sera placé sous haute surveillance, car son prédécesseur de Chang’e 3 – premier robot mobile chinois – a connu des ratés : il n’a fonctionné qu’un mois au lieu des trois prévus ne parcourant que 110 mètres environ avant de s’immobiliser. Au Congrès astronautique international qui s’est tenu à Brême (Allemagne) en octobre, Li Ming, le vice-président de la CAST, a assuré que le rover Chang’e 4, modifié, serait plus fiable. « Yutu, le rover de Chang’e 3, a tout de même fonctionné une nuit lunaire entière, soit 14 jours terrestres, ce qui est déjà très bien car il est difficile au matériel de survivre sur la Lune [du fait des températures extrêmes] », tempère Francis Rocard.

Un programme lunaire très ambitieux

Chang’e 4 s’inscrit dans la longue histoire du programme sélène chinois qui plonge ses racines à la fin des années 1970. « En 1978, dans le cadre des relations diplomatiques avec la Chine, des représentants de la Nasa ont confié une roche lunaire à notre Académie des sciences. Cela a marqué le début d’une nouvelle discipline scientifique, relate Xingli Xu, directeur général de Chang’e Aerospace Technology. En 2000, le Livre blanc sur les activités spatiales a ensuite lancé officiellement les bases du programme lunaire. » Trois objectifs étaient visés : la mise en orbite, l’atterrissage et le retour vers la Terre d’un engin spatial. La première sonde lunaire chinoise Chang’e 1 a ainsi été lancée avec succès en 2007, et sa doublure Chang’e 2 en 2010. « Ces deux engins ont permis de construire une carte en trois dimensions de la surface visible, d’analyser sa composition – 14 minéraux ont été cartographiés – et d’étudier l’environnement lunaire, explique Zuo Wei, conceptrice en cheffe adjointe du programme Chang’e. La troisième mission a poursuivi ces études. Nous disposons désormais d’un premier recensement des ressources disponibles sur la Lune. » Chang’e 4 permettra de compléter le dispositif en détaillant les ressources de la face cachée. Et avec Chang’e 5, prévue pour 2019, les scientifiques envisagent d’effectuer une mission de retour d’échantillons. Chang’e 5 se posera ainsi dans l’océan des Tempêtes (sur la face visible) et effectuera un forage de deux mètres pour prélever deux kilos de roches. Un défi technologique, quand on songe que les trois missions soviétiques Luna (16, 20 et 24) avaient récolté moins de 400 grammes de sol.

Mais la Chine ne s’arrêtera pas là. Dans la prochaine décennie, « le pays testera en 2023 un concept original de robot volant au pôle sud de notre satellite et, en 2027, au pôle nord, indique Francis Rocard. Après l’atterrissage et une première salve d’expériences, l’engin redécollera pour se poser 200 km plus loin. L’objectif est de rechercher de la glace d’eau et d’étudier les substances volatiles. » L’apothéose, selon le chercheur du Cnes, aura lieu en 2036 lorsqu’un taïkonaute (astronaute chinois) foulera le sol sélène. Le lanceur lourd Longue-Marche 5, destiné à ce type de missions, est déjà en cours de développement. « L’objectif est d’établir, après 2030, une base permanente, explique Michel Blanc, directeur de l’Institut international des sciences spatiales de Pékin. Pour cela, il faut recenser les ressources disponibles, notamment l’eau et les minéraux, qui permettront de survivre, de construire des structures, etc. Les missions actuelles préparent ce début de la colonisation lunaire. »

« Le programme lunaire chinois est très ambitieux, note Francis Rocard. Et jusqu’à maintenant, cela a été plutôt une réussite. La Lune est un terrain de jeu idéal pour apprendre à mener l’exploration de l’espace lointain. Ce sont des missions principalement conduites pour développer des technologies, avec un retour scientifique très modeste. » Un sentiment partagé par Michel Blanc : « L’espace porte les ambitions de la Chine. Pour l’instant, le programme lunaire est essentiellement un développement technologique. » En point de mire : Mars, à partir de 2020. Puis Jupiter, peut-être ; et pour fêter le 100e anniversaire de la République populaire de Chine, en 2049, les scientifiques envisagent déjà d’envoyer deux sondes dans des directions opposées à 100 fois la distance Terre-Soleil ! La Chine spatiale n’a pas fini de surprendre.

Les premières cultures lunaires

Chang’e 4 emportera à son bord une expérience de « mini-biosphère lunaire » contenant des oeufs de bombyx du mûrier (qui donnent les vers à soie), des semences de pommes de terre (future nourriture des bases lunaires) et d’arabette des dames, une petite plante à croissance courte, très utilisée comme modèle en laboratoire. Ce seront les premières expériences biologiques réalisées sur la Lune. Une caméra retransmettra les étapes d’éclosion et de germination. La lumière, la température, l’humidité et les apports nutritifs devront être régulés pour mener à bien cet ambitieux essai conçu par 28 universités chinoises.

Sources

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