menu
menu
seacher

Derrière la Lune, il y a la Chine

2019-03-19 Alexis LE ROGNON

Le 3 janvier 2019, la sonde Chang'e 4 s'est posée en terra incognita, sur une partie largement méconnue de la Lune. Un exploit qui permet aujourd’hui à la Chine de s’inviter dans la cour des grands et de montrer au reste du monde que ses ambitions spatiales sont à prendre très au sérieux.

La Chine décroche la Lune

C ’est un exploit spatial que même les scientifiques chinois n’imaginaient pas réaliser aussi tôt. « Chang’e 4 était à l’origine le satellite de rechange de Chang’e 3. Mais après le succès de ce dernier, Chang’e 4 est devenu une sonde à part entière. Il a donc fallu choisir un deuxième lieu d’alunissage. Nous avons alors décidé de conférer à Chang’e 4 une vitalité plus puissante et davantage de fonctions. Depuis les années 50, une centaine d’engins avaient déjà été envoyés sur la Lune, mais il ne s’agissait que d’explorations sur la face visible. » explique Wu Weiren, membre de l’académie chinoise d’ingénierie et concepteur en chef du CLEP (Programme chinois d’exploration lunaire) de l’agence spatiale chinoise, qui a donc décidé de se tourner vers la face cachée de la Lune, inexplorée en 50 ans d’aventures lunaires.

Certes, des satellites avaient déjà photographié cette partie de notre satellite naturel, à commencer par la mission russe Luna 3 en 1959, permettant ainsi de le cartographier ; mais ni la Russie ni les États-Unis n’avaient jamais envoyé d’engin sur son sol. Une nouvelle brèche dans laquelle la Chine n’a pas hésité à s’engouffrer. Ainsi, la sonde, partie de la base de Xichang (sud de la province du Sichuan) le 8 décembreà l’aide d’une fusée Longue Marche 3, est-elle parvenue, après 400 000 km de vol, à alunir sans encombre au point 45,5°S 117,6°E, ce 3 janvier à 10h26 heure de Pékin (02h26 GMT), avec à son bord l’astromobile (ou rover) Yutu 2 et de nombreux autres instruments de mesure et appareils d’exploration.

Le défi de la communication

Centre de contrôle et de commandement aérospatial de Pékin (3 janvier 2019). © Jin Liwang/Xinhua

La sonde Chang’e 4 étant partie explorer une face de la Lune tournant constamment le dos a la Terre, une communication radio directe était totalement inenvisageable. Une seule solution : établir un relais dans l’orbite lunaire ! Le 20 mai dernier, Pékin a donc envoyé le satellite Queqiao jusqu’au point Lagrange L2. Une position bien précise située sur l’axe Terre-Lune, derrière cette dernière, et autour de laquelle le satellite peut graviter – on parle alors d’orbite en halo – pour relayer information et communication entre la Terre et la sonde.

Cette option n’est cependant pas sans contrepartie : « Le choix du point L2 apporte de nombreux avantages, mais comporte également des inconvénients, notamment sa distance de 65 000 km par rapport à la Lune, et de 450 000 km par rapport à la Terre, qui rend le signal très faible. » explique Sun Zezhou, concepteur en chef du programme.

Un terrain miné

Les scientifiques chinois ont également dû se pencher longuement sur le point d’alunissage de la sonde. Tout d’abord car, selon Sun Zezhou, si dans les basses latitudes, les conditions d'éclairage sont suffisantes pour alimenter les panneaux solaires, les températures y sont extrêmes. A contrario, dans les latitudes élevées, les contraintes thermiques sont moins importantes, mais l'énergie solaire est en revanche très faible.

De plus, les importantes anfractuosités du sol rend toute mission sur place extrêmement périlleuse : «Les aires d’alunissage que fournit la face cachée de la Lune ne représentent que 1/8 de celles disponibles sur la face visible. » Et d’ajouter: « Sur une surface complexe, il faut alunir à peu près verticalement. Le temps pour se poser est très court, tout comme la distance. Les risques sont très élevés. » explique Wu Weiren.

Après moult considérations, Pékin a finalement opté pour le cratère Von Karman, au sein de l’immense bassin Pôle Sud-Aitken. D’un diamètre d’environ 2 500 km et d’une profondeur de 12 km, il est le plus grand et le plus profond bassin connu du système solaire. Entre le jour et la nuit, qui durent tous deux 14 jours, la température oscille entre +150°C et -150°C environ.

Première sortie réussie pour l’astromobile Yutu 2©Administration spatiale chinoise/Xinhua

Des expériences révolutionnaires

Selon Wu Weiren, l’opération Chang’e 4 pourrait permettre aux scientifiques de faire de grandes découvertes : « L’atterrisseur et le patrouilleur examineront la topographie et la structure géologique de la zone d’alunissage. Nous obtiendrons la toute première coupe du sol lunaire et en analyserons la composition. » La face cachée disposant d’une géologie très différente de la face visible, son exploration permettra de mieux comprendre l’histoire des planètes, et notamment celle de la Terre, dont la Lune est très probablement un morceau détaché suite à la percussion d’un astre. Des expériences de biologie (éclosion d’œufs de bombyx et germination de graines) y seront également effectuées, filmées par une caméra et analysées par les équipes depuis la Terre.

En outre, la face cachée constitue un poste d’observation incomparable de l’univers lointain, car le silence radio qui y règne sera idéal pour écouter la galaxie à l’abri de la pollution des interférences terrestres. Cela pourrait ainsi permettre aux scientifiques d’obtenir des indices pour mieux comprendre le Big Bang.

Prochaine mission prévue pour 2020 : une sonde Chang’e 5, qui devra se rendre sur la face visible de la Lune pour prélever 2 kg d’échantillons de roche et les rapporter sur Terre. Les derniers échantillons avaient été récoltés par la sonde soviétique Luna 24 en 1976.

La déesse Chang’e © Wu Shaoyun

À quelles légendes les noms attribués aux engins spatiaux chinois font-ils référence ?

Les sondes Chang’e et les astromobiles Yutu

Chang’e (嫦娥) est le nom d’une sylphide légendaire qui s’est envolée vers la Lune, et dont l’un des seuls compagnons est Yutu (玉兔) – littéralement lapin de jade –, un apothicaire qui lui fabrique un élixir d’immortalité.

Le satellite Queqiao

Selon une légende chinoise, un Bouvier (牛郎) et une Tisserande (织女) – autres noms désignant les étoiles Altaïr et Véga –, séparés dans l’espace par un fleuve – la Voie lactée –, se seraient un jour retrouvés grâce à un pont dressé par des piesappelé Queqiao (鹊桥) – littéralement «pont de pies». Chaque année en Chine, le septième jour du septième mois lunaire – qui tombera cette année le 7 août –, date à laquelle les deux étoiles Altaïr et Véga sont les plus proches l’une de l’autre et apparaissent le plus distinctement dans le ciel, les couples d’amoureux célèbrent la fête de qixi (七夕), la Saint-Valentin chinoise.

Pourquoi y a-t-il une face visible et une face cachée de la Lune?

S’il existe une partie dite « cachée » de la Lune – c'est-à-dire qui nous est continuellement invisible depuis la Terre –, cela est dû à un phénomène appelé « rotation synchrone », qui veut qu’au fur et à mesure qu’elle tourne autour de notre planète, la Lune pivote également sur elle-même. Ainsi, sa période de révolution et sa période de rotation représentent chacune 27 jours 7 heures 43 minutes 15 secondes très exactement. Une synchronisation qui n’est guère liée au hasard, car s’il fut un temps où la Lune pivotait sur elle-même plus rapidement qu’elle ne tournait autour de la Terre, l’attraction gravitationnelle mutuelle de ces deux corps, due à leur relative proximité, produit sur chacun une force (dite « force de marée ») qui tend non seulement à les étirer sur leur axe (ni la Terre ni la Lune ne sont parfaitement sphériques), mais également à freiner la vitesse de rotation du satellite (autour de la Terre) pour la synchroniser avec sa vitesse de révolution (autour de lui-même). C’est ce que l’on appelle le « verrouillage gravitationnel », ou « verrouillage par effet de marée », qui s’exerce sur de nombreux autres couples planète-satellite.

Newsletter

Inscrivez-vous pour recevoir la newsletter de Chine-info !

Commentaires

Êtes-vous membre ? Connectez-vous.