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Venus Express [ Introduction - Généralités - Objectifs - Déroulement - Photos - Instruments ] Cela faisait plus de seize ans que l'Homme n'avait pas consacré de sonde à Vénus. En effet, la dernière en date avant le départ de Venus Express, l'américaine Magellan, a été lancée en mai 1989 par la navette Atlantis. Pourtant, durant la même période, une dizaine d'engins ont été lancés vers Mars ! Certes, Vénus est moins 'attirante' car c'est un monde hostile où toute vie semble impossible... Mais c'est une planète très intéressante dont on est loin d'avoir percer tous les secrets. De plus, elle est, de par sa taille, une 'deuxième Terre' qui a cependant connu un sort très différent de la nôtre. Ainsi, étudier Vénus peut nous permettre d'en savoir plus sur des phénomènes tels que l'effet de serre ou le volcanisme et donc de mieux comment fonctionne notre planète. Ces deux raisons justifient pleinement la nouvelle vague d'exploration de Vénus, dont la mission Venus Express marque le lancement. Le Japon prépare également une sonde consacrée à notre voisine. L'engin est pour le moment connu sous le nom de code de Planet C. Enfin, les sondes Messenger (États-Unis) et Bepi-Columbo (Europe-Japon), à destination de Mercure, participeront aussi à l'étude de Vénus en la survolant. Revenons à Venus Express. Tout d'abord, pourquoi ce nom ? Parce qu'il met en évidence le peu de temps nécessaire à la définition, à la préparation puis au lancement de la mission. En effet, les instruments de la sonde sont directement dérivés de ceux conçus pour les missions Rosetta et Mars Express, d'où un gain de temps important. Le corps principal de Venus Express est d'ailleurs lui aussi hérité de Mars Express. Ensuite, pourquoi Vénus ? Le paragraphe précédent répond en grande partie à la question. On peut ajouter que cela permet à l'Esa d'être actuellement la seule agence spatiale à explorer ou à préparer l'exploration à la fois de Mercure, de Vénus et de Mars. Enfin, que doit-on attendre de cette mission ? La réponse est simple : des confirmations de choses que l'on soupçonne mais aussi, et surtout, des surprises ! Nul doute en effet qu'à l'instar de Mars Express avec la planète rouge, Venus Express fera de nombreuses découvertes à propos de Vénus. Rendez-vous dans quelques mois... |
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Généralités |
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La mission Venus Express s'intéresse, comme son nom l'indique, à la planète Vénus. L'atmosphère de celle-ci, tout d'abord, sera surveillée de près. Sa dynamique, sa composition chimique, sa température ainsi que ses interactions avec la surface et avec le vent solaire seront étudiées par plusieurs instruments de la sonde. Les scientifiques espèrent ainsi mieux comprendre la rotation très rapide de la haute atmosphère, la formation et l'évolution des nuages à différentes altitudes, le rôle de l'effet de serre dans le climat vénusien, etc. Ils aimeraient aussi savoir s'il existe sur Vénus des cycles pour l'eau, le dioxyde de carbone ou l'acide sulfurique. La surface de la planète, ensuite, sera également étudiée en détails. Ainsi, l'instrument PFS est capable d'en déterminer la température et donc d'y détecter une éventuelle activité volcanique. Enfin, la mission Venus Express s'intéresse aussi à l'histoire de la 'sœur jumelle' de la Terre. Elle devrait par exemple apporter des éléments de réponse à une grande question que se pose les planétologues : qu'est-ce qui a provoqué le renouvellement volcanique de la surface il y a 500 millions d'années ? L'étude approfondie de l'atmosphère permettra aussi de mieux comprendre comment un climat aussi extrême a pu se mettre en place. On le voit, cette mission de l'Esa a beau être 'express', elle n'en est pas moins ambitieuse ! |
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Déroulement
La sonde Venus Express devait initialement partir le
26 octobre 2005 à 4h43 TU à bord d'un lanceur Soyouz Fregat tiré depuis
le cosmodrome de Baïkonour, au Kazakhstan. Mais des particules provenant
de la coiffe de la fusée se sont déposées sur la sonde, rendant
nécessaire son nettoyage et donc un report du départ. Le lancement a
donc finalement eu lieu le 9 novembre à 3h33 TU. Après 153 jours de
voyage, la sonde est arrivée aux abords de Vénus le 11 avril 2006. À
7h17 TU, l'engin a allumé son moteur principal pendant 50 minutes afin d'être capturé
par la gravité de la planète. Désormais, il reste une série de manœuvres
à effectuer dans les semaines à venir afin d'obtenir l'orbite définitive. Celle-ci, de type polaire,
est très elliptique. En effet, l'altitude de la sonde variera entre 250 et 66 000 km !
Il faudra ensuite activer les instruments et s'assurer de leur bon
fonctionnement. Les recherches scientifiques débuteront au mois de
juillet. La durée nominale de la mission est de 500 jours en orbite
vénusienne. Toutefois, il est probable qu'elle soit étendue si la sonde
est toujours opérationnelle à l'issue de cette période. A noter que l'altitude de
Venus Express devra
être corrigée tous les 50 jours environ car
le péricentre de l'orbite s'élèvera d'à peu près 1,5 km par jour du fait
de l'attraction gravitationnelle du Soleil. Cela explique pourquoi
Venus Express emporte 20% de carburant en plus par rapport à Mars Express.
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La première photographie montre la sonde Venus Express en attente de son transfert au Kazakhstan. Elle se trouve alors dans les locaux d'Intespace, à Toulouse où elle a subi une série de tests environnementaux. La deuxième image indique la disposition des principaux équipements de la sonde. Pour voir plus de photos de la mission, vous pouvez consulter la galerie qui lui est consacrée (cliquez ici pour y accéder). |
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Instruments
Aspera 4
L'instrument Aspera 4 (Analyser of Space Plasmas and Energetic Atoms)
est chargé d'étudier l'interaction entre le vent solaire et l'atmosphère
vénusienne. Pour cela, il détecte et analyse les particules provenant du
Soleil et celles sortant de l'atmosphère de la planète. Cela permettra
de mieux comprendre comment les molécules et les ions s'échappent vers
l'espace. Directement dérivé de l'instrument Aspera 3 embarqué sur la
sonde Mars Express, Aspera 4 comprend, d'une part, une unité principale
regroupant plusieurs appareils (Digital Processing Unit, Neutral Particle Imager,
Neutral Particle Detector, etc.) et, d'autre part, l'Ion Mass Analyser, monté séparément.
Mag
Mag est l'abréviation de Magnetometer : cet instrument sert donc à
mesurer la force et la direction du champ magnétique de Vénus. Mag est composé
de deux détecteurs (l'un placé sur le corps de la sonde et l'autre situé
à l'extrémité d'une antenne d'un mètre de long) et d'une unité de contrôle électronique.
L'utilisation de deux détecteurs permet de limiter l'influence du champ
magnétique de la sonde sur les mesures. Mag est dérivé de l'instrument Romap de
Philae, l'atterrisseur de la mission Rosetta, qui étudiera la comète Churyumov-Gerasimenko en 2014.
PFS
L'instrument PFS (Planetary Fourier Spectrometer) est pratiquement identique à
celui installé sur la sonde Mars Express. Quelques modifications ont tout de même été apportées pour
adapter l'appareil à l'étude de Vénus. D'un point de vue technique, PFS est un spectromètre infrarouge
observant entre 0,9 et 45 micromètres de longueur d'onde. Il peut mesurer la température de l'atmosphère entre 55 et 100 kilomètres d'altitude, mais
aussi celle de la surface et donc détecter une éventuelle activité volcanique.
Enfin, il est capable de déterminer la composition de l'atmosphère.
Spicav
Fourni par le Cnes, le spectromètre Spicav (Spectroscopy for Investigation of Characteristics of the Atmosphere of Venus)
est dérivé de l'instrument Spicam installé sur la sonde Mars Express. Comme celui-ci, Spicav est muni d'un canal ultraviolet (0,11 à 0,31 micromètres
de longueur d'onde) et d'un canal infrarouge (0,7 à 1,7 µm). Ils permettront l'étude de l'atmosphère et en particulier du cycle de l'eau. Le troisième
canal, qui servira à observer le Soleil en infrarouge (2,3 à 4,2 µm) au travers de l'atmosphère vénusienne, est
en revanche nouveau.
VeRa
Apparenté à l'instrument RSI de la sonde Rosetta, VeRa (Venus Radio Science) utilise l'antenne
à haut gain de la sonde et des stations terrestres pour mener quatre
expériences différentes. Tout d'abord,
VeRa peut sonder l'atmosphère vénusienne et en donner la densité, la pression et la température avec une résolution inférieure à
100 mètres. Ensuite, il peut sonder l'ionosphère de la
planète et ainsi établir un profil précis de la répartition des électrons
mais aussi étudier ses interactions avec le vent solaire. Enfin,
l'instrument permet aussi d'étudier la surface de Vénus et la couronne
solaire.
Virtis Tout comme
l'instrument Spicav, le spectromètre imageur Virtis (Visible and
Infrared Thermal Imaging Spectrometer) est fourni par le Cnes. Il a pour
but d'étudier la basse atmosphère (entre 0 et 40 km d'altitude) et
notamment ses variations spatiales ainsi que ses interactions chimiques
avec la surface de la planète. Il observera aussi les nuages qui s'y
trouvent dans le visible et l'infrarouge. A noter que l'un des
détecteurs de l'instrument doit être maintenu à une température de 70°K,
soit à peu près -200°C. Virtis est similaire à l'instrument éponyme
embarqué sur la sonde cométaire Rosetta. VMC
La caméra grand angle VMC (Venus
Monitoring Camera) a été mis au point spécialement pour la mission Venus
Express, même si elle reprend des éléments de la caméra HRSC de la sonde
Mars Express. VMC couvre un champ de 17,5° soit 0,3 radians et peut
photographier Vénus dans le proche infrarouge, le visible et
l'ultraviolet. Elle observera les nuages et la surface de la planète et
permettra ainsi de mieux comprendre les phénomènes détectés par les
autres instruments. Enfin, elle sera aussi capable de détecter l'eau
située entre 0 et 70 km d'altitude. [ Haut de la page ] |
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