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espace – The Conversation
2024-01-18T17:27:08Z
tag:theconversation.com,2011:article/221245
2024-01-18T17:27:08Z
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Alunissage japonais : pourquoi tant de missions cherchent à se poser sur la Lune
<figure><img src="https://images.theconversation.com/files/569509/original/file-20240116-29-1e4r8n.jpg?ixlib=rb-1.1.0&rect=2%2C4%2C1495%2C716&q=45&auto=format&w=496&fit=clip" /><figcaption><span class="caption">La mission japonaise SLIM en phase d’alunissage (vue d'artiste), prévue dans la nuit du 19 au 20 janvier 2024.</span> <span class="attribution"><a class="source" href="https://jda.jaxa.jp/result.php?lang=e&id=1cf84b5cf27bea8355d3f80fbcf1a721">JAXA</a></span></figcaption></figure><p>Il y a 60 ans, une véritable course à la Lune eut lieu entre l’Union soviétique et les États-Unis, avec comme point d’orgue les six atterrissages Apollo entre 1969 et 1972. Puis le soufflé retomba : pas de base lunaire, pas même d’autre mission vers la Lune pendant pas mal de temps.</p>
<p>Notre satellite restant un objet scientifiquement intéressant, quelques missions lunaires se mirent en place quand même dans les années 1990, comme l’Américaine Clementine en 1994. Petit à petit, d’autres acteurs vinrent s’ajouter : le Japon (Hiten en 1990 puis Kaguya/Selene en 2007), l’Europe (SMART-1 en 2003), la Chine (Chang’e 1 en 2007) et l’Inde (Chandrayaan en 2008). Cependant, il s’agissait d’orbiteurs – des satellites tournant autour de la Lune, l’étudiant de loin.</p>
<p>Désormais, le devant de la scène est occupé par les atterrisseurs… Le Japon tentera ce 19 janvier de devenir le cinquième pays à atterrir sur la Lune avec sa sonde SLIM. C’est l’occasion de faire le point sur les missions qui constituent cette « course à la Lune », et de comprendre pourquoi notre satellite attire les convoitises.</p>
<figure class="align-center zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/569511/original/file-20240116-15-ukgfon.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="rover en cours de déploiement" src="https://images.theconversation.com/files/569511/original/file-20240116-15-ukgfon.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/569511/original/file-20240116-15-ukgfon.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=338&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/569511/original/file-20240116-15-ukgfon.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=338&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/569511/original/file-20240116-15-ukgfon.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=338&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/569511/original/file-20240116-15-ukgfon.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=424&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/569511/original/file-20240116-15-ukgfon.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=424&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/569511/original/file-20240116-15-ukgfon.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=424&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
<figcaption>
<span class="caption">Dans la mission japonaise SLIM, ce rover LEV doit déployé par l’atterrisseur à la surface de la Lune (vue d’artiste).</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://jda.jaxa.jp/result.php?lang=e&id=2234b09331e44d2e3227f505c0434e94">JAXA</a></span>
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</figure>
<p>Le signal de départ de cette nouvelle course à la Lune a été donné en 2007 avec le <a href="https://www.sciencesetavenir.fr/espace/clap-de-fin-pour-le-google-lunar-xprize-sans-vainqueur_120165">Google X-Prize</a> (le secteur privé marque le secteur spatial depuis les années 2000). Cette initiative devait récompenser le premier acteur privé à atterrir sur la Lune. Cinq équipes avaient été choisies comme finalistes mais au moment de clôturer en 2018, aucune n’avait réussi. Néanmoins, deux lancèrent quand même avec un peu de retard : l’Israélienne Beresheet lancée en 2019 et la Japonaise Hakuto-R lancée fin 2022… hélas sans succès. C’était le début, mais pas la fin. Examinons la situation actuelle.</p>
<h2>La NASA états-unienne, figure de proue entre missions publiques et privées</h2>
<p>Côté américain, le programme lunaire est multiforme. Il y a tout d’abord le programme de la NASA, actuellement baptisé Artemis, censé ramener des astronautes sur la Lune. Il a souffert de divers délais, dus à la fusée SLS… sans oublier un financement insuffisant ou des dépassements divers, qui font qu’Artemis I, mission inhabitée, n’a été lancée qu’en 2022, Artemis II (mission habitée autour de la Lune) vient d’être retardée à 2025 et Artemis III (mission habitée avec atterrissage) n’arrivera pas sur la Lune avant 2026. À noter que les Européens et les Canadiens sont impliqués dans ce programme. Artemis est aussi le nom d’accords internationaux non contraignants rassemblant 23 pays principalement d’Amérique et d’Europe et précisant des « règles » pour les activités lunaires futures.</p>
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À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/dossier-renvoyer-des-humains-sur-la-lune-189477">Dossier : Renvoyer des humains sur la Lune</a>
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<p>En parallèle est lancée dès 2018 l’<a href="https://www.nasa.gov/commercial-lunar-payload-services/">initiative CLPS</a> (Commercial Lunar Payload Services). Elle vise à soutenir les entreprises privées (14 actuellement) dans le développement de cargo vers le pôle sud lunaire et consiste en une somme de 2,6 milliards jusque 2028. Il faut donc relativiser un rien le côté « privé » : comme pour le développement du <a href="https://theconversation.com/industrie-spatiale-comment-reguler-le-new-space-206014">New Space</a> au début du millénaire, l’élan privé est fortement soutenu par l’argent public.</p>
<p>C’est cette année que CLPS se concrétise. <a href="https://www.lemonde.fr/sciences/article/2024/01/14/l-alunisseur-americain-peregrine-se-dirige-vers-la-terre-et-se-consumera-probablement-dans-l-atmosphere_6210732_1650684.html">Astrobotic vient de lancer Peregrine</a> le 8 janvier 2024, mais cette sonde n’alunira pas suite à un problème de carburant ayant mené à une explosion. Astrobotic doit aussi envoyer le rover <a href="https://science.nasaovission/viper/">VIPER de la NASA</a> en fin d’année 2024. Intuitive Machine lancera en février et dans quelques mois ses missions <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Nova-C">Nova-C</a>, tandis que Firefly lancera bientôt la <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Blue_Ghost">mission Blue Ghost</a>.</p>
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<a href="https://images.theconversation.com/files/569508/original/file-20240116-21-2z7vft.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="rover dans un grand bac à sable" src="https://images.theconversation.com/files/569508/original/file-20240116-21-2z7vft.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/569508/original/file-20240116-21-2z7vft.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=460&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/569508/original/file-20240116-21-2z7vft.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=460&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/569508/original/file-20240116-21-2z7vft.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=460&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/569508/original/file-20240116-21-2z7vft.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=578&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/569508/original/file-20240116-21-2z7vft.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=578&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/569508/original/file-20240116-21-2z7vft.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=578&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
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<span class="caption">Le rover VIPER de la NASA, en test au laboratoire SLOPE (Simulated Lunar Operations Lab).</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://science.nasa.gov/image-detail/amf-grc-2021-c-00740/">SLOPE lab, GRC</a></span>
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<p>Plus de missions encore sont prévues dans les années qui viennent. Point commun : il y a toujours un cargo NASA, plutôt de nature scientifique, mais il est parfois complété par du cargo privé. Par exemple, Peregrine emportait des cendres humaines… au grand dam des <a href="https://www.space.com/nasa-responds-navajo-nation-objection-human-remains-moon">Navajos qui ont protesté contre la désacralisation de la Lune</a> (la NASA leur ayant répondu que le privé faisait ce qu’il voulait).</p>
<p>Enfin, Musk développe son propre programme, avec une petite visite touristique prévue « bientôt » pour le milliardaire Maezawa…</p>
<h2>La Chine et la série Chang’e explore la face visible et la face cachée de la Lune</h2>
<p>Côté chinois, le <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Programme_chinois_d%27exploration_lunaire">programme lunaire</a> porte le nom de la déesse associée à notre satellite, Chang’e. Il avance doucement mais sûrement : Chang’e-3 atterrit sur la face visible en 2013, Chang’e-4 atterrit sur la face cachée en 2019, Chang’e-5 ramène un échantillon de la face visible en 2020, et Chang’e-6 fera de même avec la face cachée cette année. On aura ensuite Chang’e-7 pour vérifier les « ressources » disponibles du côté du pôle sud et Chang’e-8 qui préparera l’utilisation in situ de celles-ci. Les atterrisseurs habités suivront dans les années 2030.</p>
<p>À noter : la Chine mène aussi un accord international visant une <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Station_de_recherche_lunaire_internationale">« international lunar research station »</a> avec comme partenaires la Russie, le Venezuela, l’Afrique du Sud, le Pakistan, l’Azerbaïdjan, la Biélorussie, et l’Égypte.</p>
<h2>L’Inde, quatrième nation à réussir un alunissage</h2>
<p>Si l’Inde a signé les accords Artemis, elle possède son propre programme lunaire. La <a href="https://theconversation.com/la-mission-indienne-chandrayaan-3-est-la-premiere-a-se-poser-au-pole-sud-de-la-lune-212063">sonde Chandrayaan-3 s’est posée en 2023, ce qui a donné lieu à une grande célébration</a> – et pas mal de <a href="https://www.science.org/content/article/deeply-troubling-indian-scientists-slam-teaching-materials-moon-mission">récupération politique par le Premier ministre</a> !</p>
<figure class="align-center ">
<img alt="l’atterrisseur de Chadrayaan-3 sur la Lune" src="https://images.theconversation.com/files/569507/original/file-20240116-23-kbjykr.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/569507/original/file-20240116-23-kbjykr.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=600&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/569507/original/file-20240116-23-kbjykr.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=600&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/569507/original/file-20240116-23-kbjykr.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=600&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/569507/original/file-20240116-23-kbjykr.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=754&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/569507/original/file-20240116-23-kbjykr.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=754&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/569507/original/file-20240116-23-kbjykr.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=754&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
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<span class="caption">Chadrayaan-3 sur la Lune – photo prise par le rover Pragyan.</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://www.isro.gov.in/chandrayaan3_gallery.html">ISRO</a></span>
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<p>La suite s’appelle <a href="https://global.jaxa.jp/activity/pr/jaxas/no092/02.html">LUPEX (Lunar Polar Exploration Mission)</a>, une mission prévue pour 2026 avec récolte et analyse sur place d’échantillons lunaires.</p>
<p>Restent deux acteurs non négligeables. La Russie, tout d’abord, mais elle est un peu en perte de vitesse. Après un arrêt de 47 ans, l’<a href="https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/exploration-lunaire-luna-25-ce-on-sait-crash-sonde-russe-lune-97950/">atterrisseur Luna 25</a> fut un échec en août 2023 et l’<a href="https://kosmosnews.fr/2023/10/16/lorbiteur-luna-26-aidera-a-choisir-le-lieu-datterrissage-de-luna-27/">orbiteur Luna 26</a> n’arrivera pas avant 2027.</p>
<p>Cette année sera aussi celle d’un nouvel essai pour la sonde privée japonaise Hakuto-R, après une <a href="https://theconversation.com/le-rover-emirati-rashid-doit-se-poser-sur-la-lune-pour-une-mission-ephemere-204283">échec lors de la phase d’approche pour se poser sur le sol lunaire fin avril 2023</a>.</p>
<h2>Pourquoi tant de convoitise</h2>
<p>Une tripotée de missions vont donc se poser sur la Lune dans les mois et les années qui viennent. Il est légitime de se demander pourquoi…</p>
<p>Plusieurs aspects entrent ici en jeu. Tout d’abord, il y a bien sûr le côté scientifique : <a href="https://theconversation.com/pourquoi-les-scientifiques-veulent-retourner-sur-la-lune-192798">notre satellite naturel garde encore quelques secrets et il reste donc pas mal de choses à étudier là-bas</a>, le mieux étant bien sûr de le faire sur place (avec un atterrisseur) et non de loin (avec un orbiteur). Soyons cependant clairs : faire avancer les connaissances fondamentales ne rapporte pas grand-chose, même si la science sert souvent d’alibi. L’intérêt du privé dans ce domaine est surtout de faire payer des laboratoires scientifiques qui veulent envoyer leurs missions.</p>
<p>Deuxième aspect : la fierté nationale. Comme dans les années 1960, les divers pays et chefs d’entreprise bombent le torse… la Lune apparaît ici comme un trophée, convoité par tous.</p>
<p>Troisième objectif : le tourisme. Le milliardaire japonais Maezawa serait le premier d’entre eux, et probablement pas le dernier… Reste à voir évidemment si la chose sera rentable à long terme, l’effet de nouveauté s’estompant rapidement et le nombre de clients fortunés restant faible.</p>
<h2>La Lune, nouvel eldorado minier ?</h2>
<p>Enfin, il y a évidemment l’attraction principale :les ressources lunaires… Qu’y a-t-il donc de si précieux sur la Lune ?</p>
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À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/a-qui-appartiennent-mars-la-lune-et-leurs-ressources-naturelles-141406">À qui appartiennent Mars, la Lune et leurs ressources naturelles ?</a>
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<p>De l’hélium-3, un <a href="https://www.polytechnique-insights.com/dossiers/espace/minage-extraterrestre/de-lhelium-3-lunaire-pour-la-fusion-nucleaire/">isotope de l’hélium pouvant être fort utile dans les centrales nucléaires à fusion</a>. Seuls problèmes : pour l’extraire en grandes quantités, il faudra quasiment retourner toute la surface lunaire, la défigurant à jamais, et il n’existe encore aucune centrale de ce type (juste des prototypes comme ITER, <a href="https://www.nature.com/articles/d41586-023-04045-8">où la fusion est maîtrisée au mieux pendant 10 minutes</a>).</p>
<p>Divers éléments chimiques, ensuite, mais à ce niveau, les astéroïdes métalliques sont plus intéressants, le jour où l’on maîtrisera le « mining » spatial (ce qui est loin d’être le cas).</p>
<p>De la glace d’eau, enfin – surtout présente là où il fait froid, dans les cratères jamais éclairés des pôles lunaires, ce qui explique que de nombreuses missions se dirigent vers ces pôles.</p>
<figure class="align-right zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/569503/original/file-20240116-29-qcojqd.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="schéma" src="https://images.theconversation.com/files/569503/original/file-20240116-29-qcojqd.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=237&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/569503/original/file-20240116-29-qcojqd.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=971&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/569503/original/file-20240116-29-qcojqd.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=971&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/569503/original/file-20240116-29-qcojqd.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=971&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/569503/original/file-20240116-29-qcojqd.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=1220&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/569503/original/file-20240116-29-qcojqd.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=1220&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/569503/original/file-20240116-29-qcojqd.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=1220&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
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<span class="caption">Schéma de la production de dihydrogène et de dioxygène par électrolyse de l’eau.</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f5/Schemas_electrolyse_h2o.svg/657px-Schemas_electrolyse_h2o.svg.png?uselang=fr">Nécropotame, Wikipedia</a></span>
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<p>En lui faisant subir une électrolyse, on récupère de l’oxygène et de l’hydrogène à partir de cette eau. L’oxygène pourrait être utile pour des astronautes installés sur place – mais rappelons qu’aucune base n’est financée à ce jour, il n’y a que des <a href="https://www.esa.int/Enabling_Support/Space_Engineering_Technology/CDF/ESA_engineers_assess_Moon_Village_habitat">projets loin d’être 100 % concrets</a>. Les deux composés peuvent aussi servir de carburant pour des fusées, ce qui pourrait être utile pour des <a href="https://news.columbia.edu/news/envisioning-moon-launch-pad-explore-outer-solar-system">entreprises construisant et lançant des satellites depuis la Lune</a> – là aussi, étant donné qu’il n’y a pas encore de base lunaire, ce genre de plan (usine, base de lancement) relève à ce jour de la science-fiction. Enfin, une « station-service » sur une autoroute spatiale a été évoquée, mais les mêmes réserves s’appliquent évidemment. Bref, au mieux, l’exploitation des ressources lunaires est à envisager à très long terme, et certainement pas pour les années qui viennent.</p>
<p>Un dernier aspect semble intéressant à mentionner dans ce contexte : ces ressources lunaires peuvent être qualifiées de non renouvelables. En effet, l’hélium-3 et l’eau se sont accumulées sur des milliards d’années, et il faudra donc très longtemps pour que vent solaire et comètes remplacent ce qui serait exploité. La question est donc : est-ce une bonne idée de reproduire sur la Lune ce qu’on a fait sur Terre ?</p>
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À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/lespace-pour-tous-ou-seulement-pour-quelques-uns-143020">L’espace pour tous… ou seulement pour quelques-uns ?</a>
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<img src="https://counter.theconversation.com/content/221245/count.gif" alt="The Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Yaël Nazé ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.</span></em></p>
À l’occasion de la tentative d’alunissage d’une mission japonaise, on fait le point sur la course à la Lune et ses raisons.
Yaël Nazé, Astronome FNRS à l'Institut d'astrophysique et de géophysique, Université de Liège
Licensed as Creative Commons – attribution, no derivatives.
tag:theconversation.com,2011:article/221246
2024-01-16T16:16:21Z
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Pourquoi certains trous noirs sont-ils plus gros que d’autres et comment grandissent-ils ?
<figure><img src="https://images.theconversation.com/files/569504/original/file-20231129-23-ug9ynd.jpg?ixlib=rb-1.1.0&rect=5%2C15%2C3429%2C2863&q=45&auto=format&w=496&fit=clip" /><figcaption><span class="caption">Les trous noirs utilisent la gravité pour attirer la matière en leur sein. </span> <span class="attribution"><a class="source" href="https://newsroom.ap.org/detail/HungryBlackHole/4cd9b7c1c318427ba2f3b78c77cfe6de/photo?Query=black%20hole&mediaType=photo&sortBy=&dateRange=Anytime&totalCount=418&currentItemNo=7&vs=true&vs=true">NASA/Chandra X-ray Observatory/M.Weiss via AP</a></span></figcaption></figure><p>Les <a href="https://theconversation.com/fr/topics/trous-noirs-24673">trous noirs</a> sont des objets astronomiques denses dont la gravité est si forte que rien, pas même la lumière, ne peut s’en échapper. Tout ce qui franchit la limite de l’influence gravitationnelle d’un trou noir, appelée horizon des événements, tombe dans le trou noir. À l’intérieur de ce trou profond et dense, on ne le reverra plus jamais.</p>
<p>Les trous noirs jonchent l’univers. Certains, plus petits, sont disséminés au hasard dans des galaxies comme la Voie lactée. D’autres, gigantesques, appelés trous noirs « supermassifs », se trouvent au centre des galaxies. Ces derniers peuvent peser entre un million et un milliard de fois la masse de notre soleil. Vous vous posez donc peut-être la question : comment les astronomes peuvent-ils voir quelque chose d’aussi sombre ?</p>
<p>Je suis un astronome qui étudie les tout premiers trous noirs supermassifs qui se sont formés dans notre univers. Je veux comprendre comment ils se forment et dans quel type de voisinage astrophysique ils grandissent.</p>
<h2>Il existe différents types de trous noirs</h2>
<p>Comment les trous noirs commencent-ils leur vie ? Deux scientifiques célèbres, Albert Einstein et Karl Schwarzchild, ont été les premiers à imaginer l’idée des trous noirs. Ils pensaient qu’à la mort d’une étoile, son noyau pouvait se contracter jusqu’à ce qu’il s’effondre sous son propre poids. C’est ce que les astronomes appellent un « trou noir de masse stellaire », ce qui revient à dire qu’il est plutôt petit.</p>
<p>Les trous noirs de masse stellaire ne sont que quelques fois plus gros que notre soleil. Les trous noirs supermassifs sont en revanche plus mystérieux. Ils sont des millions de fois plus lourds que notre soleil et sont concentrés dans une petite zone de l’univers. Certains scientifiques pensent qu’ils pourraient se former à la suite de la collision et de l’effondrement simultané de nombreuses étoiles, tandis que d’autres pensent qu’ils existent depuis plusieurs milliards d’années.</p>
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<iframe width="440" height="260" src="https://www.youtube.com/embed/tMax0KgyZZU?wmode=transparent&start=0" frameborder="0" allowfullscreen=""></iframe>
<figcaption><span class="caption">Les étoiles au centre de la Voie lactée tournent autour d’un objet invisible, un trou noir supermassif, comme les planètes tournent autour du Soleil (Andrea Ghez/UCLA/Keck Observatory).</span></figcaption>
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<h2>Les trous noirs qui grandissent</h2>
<p>À quoi ressemblent les trous noirs ? La plupart du temps, ils ne se développent pas activement et sont donc invisibles. Mais nous pouvons nous en rendre compte parce que des étoiles peuvent orbiter autour d’eux, tout comme la Terre autour du Soleil.</p>
<p>Lorsque quelque chose orbite autour d’un objet invisible à grande vitesse, les scientifiques savent que cet objet est un trou noir supermassif. C’est le cas de celui le plus proche de nous, qui se trouve au centre de la Voie lactée, à des millions de kilomètres de la Terre.</p>
<p>Quand un trou noir dévore du gaz dans une galaxie, il chauffe ce gaz jusqu’à ce que l’on puisse voir un anneau rougeoyant de rayons X, de lumière optique et de lumière infrarouge. Une fois qu’il a épuisé tout son carburant près de l’horizon des événements, la lumière s’éteint à nouveau et le trou noir devient invisible.</p>
<h2>Autour des trous noirs</h2>
<p>L’un des « anneaux blancs » les plus célèbres est l’image d’un trou noir dans le film <em>Interstellar</em>. Dans ce film, on essaie de montrer l’anneau de gaz chauffé à blanc et incandescent qui tombe dans le trou noir en pleine croissance.</p>
<p>Dans la réalité, nous n’avons pas une vue aussi rapprochée. La meilleure image de l’anneau entourant un véritable trou noir provient du télescope Event Horizon, qui montre aux scientifiques le trou noir supermassif au centre d’une galaxie appelée M87. Il peut vous sembler flou, mais ce beignet est en fait l’image la plus nette jamais prise d’un objet aussi lointain.</p>
<figure class="align-center zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/559440/original/file-20231114-27-fnfqnq.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="Un cercle doré flou sur un fond noir" src="https://images.theconversation.com/files/559440/original/file-20231114-27-fnfqnq.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/559440/original/file-20231114-27-fnfqnq.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=350&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/559440/original/file-20231114-27-fnfqnq.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=350&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/559440/original/file-20231114-27-fnfqnq.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=350&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/559440/original/file-20231114-27-fnfqnq.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=439&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/559440/original/file-20231114-27-fnfqnq.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=439&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/559440/original/file-20231114-27-fnfqnq.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=439&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
<figcaption>
<span class="caption">La toute première image d’un trou noir a été prise par l’Event Horizon Telescope en 2019. Vous pouvez voir la lumière se courber autour de l’intense gravité du trou noir au centre d’une galaxie appelée M87. Cela peut paraître flou, mais c’est l’équivalent de pouvoir lire un journal sur une table à Paris si vous vous trouviez à New York.</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://eventhorizontelescope.org/press-release-april-10-2019-astronomers-capture-first-image-black-hole">Event Horizon Telescope</a></span>
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</figure>
<p>Il existe de nombreux types de trous noirs dans l’univers. Certains sont petits et invisibles, tandis que d’autres atteignent des proportions gigantesques en dévorant tout ce qui se trouve à l’intérieur d’une galaxie et en brillant de mille feux.</p>
<p>Mais ne vous inquiétez pas, les trous noirs ne peuvent pas continuer à aspirer tout ce qui se trouve dans l’univers. Un jour, il n’y aura plus rien d’assez proche du trou noir pour y tomber, et il redeviendra invisible.</p>
<hr>
<figure class="align-left ">
<img alt="" src="https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=237&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=600&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=600&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=600&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=754&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=754&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=754&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
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<span class="caption"></span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://www.dianerottner.com/">Diane Rottner</a>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/">CC BY-NC-ND</a></span>
</figcaption>
</figure>
<p><em>Si toi aussi tu as une question, demande à tes parents d’envoyer un mail à : <a>tcjunior@theconversation.fr</a>. Nous trouverons un·e scientifique pour te répondre. En attendant, tu peux lire tous les articles <a href="https://theconversation.com/fr/topics/the-conversation-junior-64356">« The Conversation Junior »</a>.</em></p><img src="https://counter.theconversation.com/content/221246/count.gif" alt="The Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Jaclyn Champagne ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.</span></em></p>
La plupart des trous noirs sont invisibles, mais lorsqu’ils absorbent de la matière, de la lumière peut être émise et l’on peut les observer indirectement.
Jaclyn Champagne, JASPER Postdoctoral Researcher, University of Arizona
Licensed as Creative Commons – attribution, no derivatives.
tag:theconversation.com,2011:article/220308
2024-01-15T16:42:52Z
2024-01-15T16:42:52Z
La fusée Ariane 6 en route vers son premier lancement
<figure><img src="https://images.theconversation.com/files/568650/original/file-20240110-23-hvnfoh.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&rect=7%2C7%2C5255%2C3692&q=45&auto=format&w=496&fit=clip" /><figcaption><span class="caption">Ariane 6 sur le pas de tir le 24 octobre 2023. Le test dit «_wet rehearsal_» a duré 30 heures.</span> <span class="attribution"><a class="source" href="https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2023/11/Ariane_6_at_dusk">© ESA/CNES/Arianespace/ArianeGroup/Optique video du CSG-S. Martin</a>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/">CC BY-SA</a></span></figcaption></figure><p>Ariane 6 va être lancée pour la première fois cet été. Sa raison d’être est double : la réduction du coût de lancement par rapport à Ariane 5 et la flexibilité (version à 2 ou 4 boosters et rallumage de l’étage supérieur).</p>
<p>Au cours des 27 années de sa vie, Ariane 5 a continuellement baissé les coûts de ses lancements, en simplifiant, en optimisant, en apprenant à produire mieux. Mais Ariane 5 a été conçue comme un bijou technologique et pas comme un objet industriel. Malgré les baisses de coûts, Ariane 5 devenait trop chère par rapport aux concurrents et donc de plus en plus difficile à commercialiser.</p>
<p>L’architecture, la mise en œuvre, la conception, les sous-systèmes d’Ariane 6 ont été pensés dès le début pour réduire ses coûts de fabrication en s’inspirant des chaînes de production de l’aéronautique et des techniques de fabrication moderne comme l’impression 3D pour certaines pièces complexes des moteurs.</p>
<h2>Les besoins du secteur spatial en évolution</h2>
<p>Par ailleurs, les besoins des satellites ont considérablement évolué. En effet, à l’ère d’Ariane 4 et d’Ariane 5, la grande majorité des satellites visait l’orbite géostationnaire et demandait à être placée sur une trajectoire de transfert vers cette orbite. Ce type de mission était réalisé par injection directe après l’unique poussée du dernier étage de la fusée.</p>
<figure class="align-center zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/568657/original/file-20240110-23-oihw4e.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="comparaison entre les différents lanceurs" src="https://images.theconversation.com/files/568657/original/file-20240110-23-oihw4e.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/568657/original/file-20240110-23-oihw4e.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=474&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/568657/original/file-20240110-23-oihw4e.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=474&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/568657/original/file-20240110-23-oihw4e.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=474&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/568657/original/file-20240110-23-oihw4e.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=595&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/568657/original/file-20240110-23-oihw4e.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=595&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/568657/original/file-20240110-23-oihw4e.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=595&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
<figcaption>
<span class="caption">Les lanceurs Vega (lanceurs légers) et Ariane 5 et 6 (lanceurs moyens et lourds).</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2016/11/Launchers_family"> ESA</a>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/">CC BY-SA</a></span>
</figcaption>
</figure>
<p>Les demandes de lancement sont maintenant bien plus variées et nécessitent le plus souvent une capacité de rallumage de l’étage supérieur. Ceci est dû à l’arrivée de la propulsion électrique des satellites (plus efficace mais qui nécessite une stratégie d’injection orbitale différente), mais aussi à celle des constellations de satellites en orbite basse, par exemple les constellations de télécommunications comme <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Kuiper_(internet_par_satellite)">Kuiper, d’Amazon</a>, ou <a href="https://defence-industry-space.ec.europa.eu/eu-space-policy/iris2_en">Iris<sup>2</sup>, de l’Union européenne</a>. Le rallumage de l’étage supérieur d’Ariane 6 permettra de proposer de meilleurs services pour les missions interplanétaires, en permettant des trajectoires qui n’étaient pas réalisables jusqu’à présent.</p>
<p>Cette capacité de rallumage sera également mise à profit pour désorbiter l’étage afin qu’il se désintègre dans l’atmosphère dès la fin de sa mission pour limiter la présence de déchets de l’industrie spatiale en orbite de la Terre.</p>
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À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/destruction-dun-satellite-russe-de-nouveaux-debris-menacent-la-station-spatiale-internationale-151789">Destruction d’un satellite russe : de nouveaux débris menacent la Station Spatiale Internationale</a>
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<a href="https://images.theconversation.com/files/568656/original/file-20240110-26-ofqk7l.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="" src="https://images.theconversation.com/files/568656/original/file-20240110-26-ofqk7l.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=237&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/568656/original/file-20240110-26-ofqk7l.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=1232&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/568656/original/file-20240110-26-ofqk7l.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=1232&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/568656/original/file-20240110-26-ofqk7l.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=1232&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/568656/original/file-20240110-26-ofqk7l.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=1548&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/568656/original/file-20240110-26-ofqk7l.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=1548&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/568656/original/file-20240110-26-ofqk7l.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=1548&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
<figcaption>
<span class="caption">Vue éclatée d’Ariane 6 : à gauche, la version Ariane 62, à droite, la version Ariane 64.</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://centrespatialguyanais.cnes.fr/en/ariane-6-en">CNES</a>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/">CC BY-SA</a></span>
</figcaption>
</figure>
<p>La flexibilité d’Ariane 6 s’exprime également par sa modularité. Sa version à deux propulseurs en fait un lanceur moyen, de la classe de la fusée Soyouz – qui a été lancée depuis la Guyane pour Arianespace jusqu’en 2021 – particulièrement adaptée à des missions de type observation de la terre de 3 à plus de 5 tonnes ou la constellation de géolocalisation européenne Galileo.</p>
<p>Sa version à quatre boosters en fait un lanceur lourd de type Ariane 5, qui permet d’envoyer des satellites de plus de 10 tonnes en orbite géostationnaire et environ 20 tonnes en orbite basse pour un véhicule de transfert vers la station spatiale internationale comme ATV, ou pour des constellations de télécommunications.</p>
<p>La flexibilité rejoint ici la réduction des coûts puisqu’un même lanceur en remplace deux, avec une augmentation associée de cadence de lancement et donc une réduction de coût, couplée de surcroît à une amélioration de la fiabilité.</p>
<h2>Les acteurs principaux du développement d’Ariane 6</h2>
<p>Le développement et la fabrication de la fusée Ariane 6 sont assurés par ArianeGroup. L’ESA (Agence spatiale européenne) est maître d’ouvrage mais aussi architecte du système de lancement, c’est-à-dire responsable de la cohérence entre les installations sol et la fusée.</p>
<figure class="align-center ">
<img alt="" src="https://images.theconversation.com/files/568649/original/file-20240110-17-24agn5.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/568649/original/file-20240110-17-24agn5.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=338&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/568649/original/file-20240110-17-24agn5.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=338&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/568649/original/file-20240110-17-24agn5.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=338&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/568649/original/file-20240110-17-24agn5.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=424&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/568649/original/file-20240110-17-24agn5.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=424&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/568649/original/file-20240110-17-24agn5.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=424&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
<figcaption>
<span class="caption">Ariane 6 à bord du navire Canopée, de 121 mètres de long, qui l’amène en Guyane.</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2023/11/Ariane_6_on_board_Canopee">Tom van Oossanen/Ariane</a>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/">CC BY-SA</a></span>
</figcaption>
</figure>
<p>Le CNES, de son côté, est responsable du développement des installations au sol au Centre Spatial Guyanais : c’est le neuvième pas de tir qu’il conçoit. Il est aussi <a href="https://ariane6.cnes.fr/fr">responsable de la réalisation des « essais combinés »</a>, assiste l’ESA et assure la sécurité des biens, des personnes et de l’environnement au titre de la <a href="https://theconversation.com/detruire-des-fusees-pour-proteger-la-terre-169400">Loi française sur les opérations spatiales</a>. ArianeGroup et le CNES s’appuient sur un ensemble d’industriels européens.</p>
<p>Enfin, c’est Arianespace qui commercialise Ariane 6.</p>
<h2>Les essais combinés : quand le pas de tir rencontre sa fusée</h2>
<p>Un système de lancement est un système complexe. Celui des fusées Ariane 5 et 6 l’est tout particulièrement car il implique des carburants potentiellement explosifs, qu’ils soient « cryotechniques », c’est-à-dire stockés à des températures extrêmement froides comme l’hydrogène ou solides comme la poudre des propulseurs d’appoint.</p>
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À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/ariane-6-et-les-nouveaux-lanceurs-spatiaux-ou-comment-fabriquer-une-fusee-en-2023-193879">Ariane 6 et les nouveaux lanceurs spatiaux, ou comment fabriquer une fusée en 2023</a>
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<p>En 2022, Ariane 6 (composée de propulseurs d’appoint inertes pour limiter les risques) et le pas de tir ont atteint un niveau de maturité suffisant pour qu’on puisse vérifier leur fonctionnement en commun.</p>
<p>Une première partie a consisté à tester l’assemblage final de la fusée en Guyane. Puis, en 2023, des essais de validation fonctionnelle (électriques, ventilation, émissions radiofréquence…) ont été déroulés. Enfin, des séquences de remplissage des réservoirs, d’allumage du <a href="https://ariane6.cnes.fr/fr/ariane-6/en-detail/caracteristiques-techniques">moteur principal Vulcain</a> et de vidanges ont été réalisées, reproduisant une chronologie de lancement complète… sauf le décollage en lui-même.</p>
<figure class="align-center ">
<img alt="photo de l’allumage du moteur Vulcain d’Ariane 6" src="https://images.theconversation.com/files/568647/original/file-20240110-29-4wni58.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/568647/original/file-20240110-29-4wni58.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=338&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/568647/original/file-20240110-29-4wni58.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=338&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/568647/original/file-20240110-29-4wni58.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=338&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/568647/original/file-20240110-29-4wni58.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=424&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/568647/original/file-20240110-29-4wni58.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=424&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/568647/original/file-20240110-29-4wni58.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=424&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
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<span class="caption">Test du moteur Vulcain 2.1 sur le pas de tir, le 5 septembre 2023.</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2023/09/Vulcain_2.1_firing">ESA/ArianeGroup/CNES</a>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/">CC BY-SA</a></span>
</figcaption>
</figure>
<p>Un des essais a également permis de réaliser une séquence de vol complet du premier étage, ce qui a validé le fonctionnement du moteur Vulcain avec le reste du lanceur (ordinateur de bord et programme de vol, vérins permettant d’orienter sa poussée pour contrôler la trajectoire, comportement thermodynamique du carburant cryotechnique dans les lignes d’alimentation…). Cet <a href="https://cnes.fr/fr/lanceurs-ariane-6-en-bonne-voie-pour-son-1er-vol">essai de 8 minutes</a> est unique dans la vie du pas de tir : celui-ci a dû être adapté spécifiquement pour résister aux ambiances de pression, de température, de bruit et de vibration induits par le moteur.</p>
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À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/adieu-ariane-5-retour-sur-ses-plus-belles-missions-207067">Adieu Ariane 5 ! Retour sur ses plus belles missions</a>
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<p>Lors de chacune de ces chronologies, des dizaines d’objectifs d’essai ont été atteints. Après chaque essai, le millier de capteurs présents sur la fusée et le pas de tir (pression, température, vibration, tension…) a été exploité pour vérifier le comportement du système et éventuellement recaler les modèles.</p>
<p>Ces essais ont également permis de valider le fonctionnement du système de secours dans des cas dits « dégradés » (c’est-à-dire des situations non standards), qui peuvent arriver pendant l’exploitation, comme le changement d’un équipement en panne sur le lanceur, ou une vanne de vidange bloquée en position fermée.</p>
<h2>Et maintenant ? La préparation du vol inaugural</h2>
<p>Il reste maintenant à désassembler la fusée des essais combinés, en réalisant au passage des essais de séparations des liaisons entre le pas de tir et la fusée (liaisons électriques et fluidiques) qui doivent se déconnecter lors d’un décollage.</p>
<p>Puis, le pas de tir sera préparé pour accueillir le lanceur du vol inaugural et les lanceurs suivants (car Ariane 6 n’est pas <a href="https://theconversation.com/ariane-6-et-les-nouveaux-lanceurs-spatiaux-ou-comment-fabriquer-une-fusee-en-2023-193879">réutilisable</a>).</p>
<p>La première campagne de lancement devrait durer environ deux mois, soit plus de deux fois plus qu’une campagne standard, car une dernière répétition de remplissage sera opérée avec cet exemplaire.</p>
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<img alt="image d’artiste d’Ariane 6 dans l’espace" src="https://images.theconversation.com/files/568653/original/file-20240110-17-skyw4h.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/568653/original/file-20240110-17-skyw4h.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=418&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/568653/original/file-20240110-17-skyw4h.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=418&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/568653/original/file-20240110-17-skyw4h.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=418&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/568653/original/file-20240110-17-skyw4h.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=526&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/568653/original/file-20240110-17-skyw4h.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=526&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/568653/original/file-20240110-17-skyw4h.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=526&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
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<span class="caption">Rendez-vous à l’été 2024 pour le décollage ! (vue d’artiste).</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2023/06/Ariane_62_artist_s_impresson">D. Ducros/ESA</a>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/">CC BY-SA</a></span>
</figcaption>
</figure>
<p>Même si un maximum d’essais et de simulations a été réalisé durant le développement d’Ariane 6 pour limiter les risques, c’est lors de son vol inaugural qu’une fusée est confrontée pour la première fois aux conditions réelles, comme le vide spatial, les fortes accélérations et les séparations d’étage pour ne citer que quelques exemples.</p>
<p>Ce vol inaugural est prévu à l’été 2024. Il emportera quelques nanosatellites de laboratoires et d’universités, ainsi qu’une maquette de satellite instrumentée.</p>
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À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/les-nanosatellites-permettent-aussi-de-faire-de-la-science-136274">Les nanosatellites permettent aussi de faire de la science</a>
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<p>À la fin de la mission dite commerciale, c’est-à-dire après la séparation des nanosatellites, ce lancement sera l’occasion de tester des manœuvres plus complexes, comme celles qui seraient nécessaires pour des missions interplanétaires.</p>
<p>Après le premier vol, les équipes analyseront les mesures retransmises au sol pour autoriser le vol suivant au plus tôt. En effet, la montée en cadence se doit d’être rapide pour répondre aux 27 lancements déjà commercialisés par Arianespace.</p>
<p>Une évolution d’Ariane 6 est même déjà en préparation avec une augmentation de sa capacité d’emport… sans augmenter ses coûts.</p><img src="https://counter.theconversation.com/content/220308/count.gif" alt="The Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Olivier Bugnet ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.</span></em></p>
La fusée européenne Ariane 6 termine sa qualification et se prépare à son premier lancement en 2024. Portrait de cette nouvelle venue et état des lieux de son développement.
Olivier Bugnet, Chef de projet Ariane 6, Centre national d’études spatiales (CNES)
Licensed as Creative Commons – attribution, no derivatives.
tag:theconversation.com,2011:article/218203
2023-12-10T15:49:40Z
2023-12-10T15:49:40Z
Quand la Terre se lève sur la Lune : la genèse de la « photo du siècle »
<figure><img src="https://images.theconversation.com/files/560468/original/file-20231117-24-a4qtm4.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&rect=9%2C9%2C2035%2C1523&q=45&auto=format&w=496&fit=clip" /><figcaption><span class="caption">The restored image of Earthrise. A high quality black and white image was coloured using hues from the original colour photos.</span> <span class="attribution"><a class="source" href="https://apod.nasa.gov/apod/ap181224.html">Image Credit: NASA, Apollo 8 Crew, Bill Anders; Processing and License: Jim Weigang</a>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/">CC BY-SA</a></span></figcaption></figure><p>Le récent <a href="https://www.theguardian.com/science/2023/nov/10/frank-borman-commander-first-apollo-moon-mission-dies-aged-95">décès de Frank Borman</a>, commandant de la <a href="https://nasa.gov/missions/apollo/apollo-8-mission-details/">mission Apollo 8 de la NASA en 1968</a>, a attiré l’attention sur le premier voyage sur la Lune.</p>
<p>Il a eu lieu huit mois avant la mission <a href="https://www.nasa.gov/mission/apollo-11/">Apollo 11</a>, au cours de laquelle Neil Armstrong et Buzz Aldrin ont exploré la surface lunaire pour la première fois. Cependant, l’impact de la photo du « lever de Terre » d’Apollo 8 – la vue de la Terre depuis la Lune – semble aujourd’hui encore plus grand que celui du premier alunissage.</p>
<p>Pendant de nombreuses années, l’histoire derrière la <a href="https://www.nasa.gov/image-article/apollo-8-earthrise/">célèbre photo du lever de la Terre</a>, était que l’équipage avait été pris au dépourvu par l’orbe bleu s’élevant derrière la Lune. Mais <a href="https://science.nasa.gov/resource/the-story-behind-apollo-8s-famous-earthrise-photo/">même s’ils étaient occupés à d’autres tâches</a>, les astronautes avaient en tête que cela allait arriver.</p>
<p>Un autre événement marquant de la mission a été la lecture de <a href="https://moon.nasa.gov/resources/318/apollo-8-genesis-reading/">la Genèse (le premier livre de la Bible)</a> par l’équipage, dont les images ont été diffusées dans le monde entier à Noël. Les recherches approfondies que j’ai menées dans les archives de la NASA ont révélé plus clairement l’ampleur de la mise en scène de tous ces moments. La fameuse photo du lever de la Terre, un cliché bizarre pris à la hâte, a été certes improvisée, mais elle avait été anticipée.</p>
<h2>Capturer le Lever de Terre</h2>
<p>Après être entrés en orbite lunaire, les astronautes ont failli ne pas voir la Terre. Ce n’est qu’au cours de la quatrième orbite, lorsque la capsule s’est retournée de 180 degrés pour pointer vers l’avant, qu’ils l’ont remarquée. Quand je l’ai interrogé, Borman m’a confirmé qu’à ce moment-là, ils ont été « pris par surprise – trop occupés par l’observation lunaire sur les trois premières orbites ».</p>
<p>Mais le <a href="https://historycollection.jsc.nasa.gov/JSCHistoryPortal/history/oral_histories/UnderwoodRW/underwoodrw.htm">directeur de la photographie du programme Apollo, Dick Underwood</a>, tenait à rétablir la vérité. Il explique : « Des heures ont été consacrées à l’observation lunaire sur les trois premières orbites », « Les équipages lunaires, y compris l’équipage d’Apollo 8, ont été longuement formés et informés sur la manière exacte d’installer la caméra, sur la pellicule à utiliser… ces briefings étaient très complets. »</p>
<figure class="align-center ">
<img alt="L’équipage d’Apollo 8." src="https://images.theconversation.com/files/559679/original/file-20231115-21-97wwdu.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/559679/original/file-20231115-21-97wwdu.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=400&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/559679/original/file-20231115-21-97wwdu.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=400&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/559679/original/file-20231115-21-97wwdu.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=400&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/559679/original/file-20231115-21-97wwdu.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=503&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/559679/original/file-20231115-21-97wwdu.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=503&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/559679/original/file-20231115-21-97wwdu.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=503&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
<figcaption>
<span class="caption">L’équipage d’Apollo 8 présentant la photo du lever de Terre au gouverneur du Texas, John Connally, en 1969.</span>
<span class="attribution"><span class="source">NASA</span></span>
</figcaption>
</figure>
<p>Toutefois, la NASA s’est battue pour savoir sur quelles images les astronautes devaient se concentrer, la direction insistant sur des clichés de la <a href="https://history.nasa.gov/alsj/a410/A08_PressKit.pdf">géologie lunaire et des sites d’atterrissage potentiels</a>. Dick Underwood a expliqué : </p>
<blockquote>
<p>« J’ai beaucoup insisté pour que l’on prenne une photo du lever de la Terre, et nous avions fait comprendre aux astronautes que c’était ce que nous voulions absolument. »</p>
</blockquote>
<p>Borman était accompagné de deux autres astronautes : Jim Lovell, pilote du module de commande, et Bill Anders, pilote du module lunaire. La NASA avait prévu qu’Apollo 8 testerait le module lunaire, mais comme elle avait pris du retard, la mission n’a pas eu lieu.</p>
<p>Lors de la conférence de presse précédant le lancement, Borman s’était réjoui d’avoir « de bonnes vues de la Terre depuis la Lune » et Lovell de voir « la Terre se coucher et la Terre se lever ».</p>
<p>Le plan de mission officiel prévoyait que les astronautes prennent des photos de la Terre, mais seulement en dernière priorité. Lorsque le moment clé est arrivé, les astronautes ont effectivement été pris par surprise, mais pas pour longtemps.</p>
<p>Anders se trouvait à une fenêtre latérale et prenait des photos de cratères à l’aide d’un appareil photo à pellicule noir et blanc lorsqu’il vit la Terre surgir de derrière la Lune. « Regardez cette image ! C’est la Terre qui se lève », <a href="https://science.nasa.gov/resource/the-story-behind-apollo-8s-famous-earthrise-photo/">s’exclama Anders</a>.</p>
<figure class="align-center ">
<img alt="" src="https://images.theconversation.com/files/559678/original/file-20231115-23-nzbbhx.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/559678/original/file-20231115-23-nzbbhx.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=486&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/559678/original/file-20231115-23-nzbbhx.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=486&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/559678/original/file-20231115-23-nzbbhx.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=486&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/559678/original/file-20231115-23-nzbbhx.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=610&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/559678/original/file-20231115-23-nzbbhx.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=610&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/559678/original/file-20231115-23-nzbbhx.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=610&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
<figcaption>
<span class="caption">La première photo du lever de Terre, prise par Bill Anders.</span>
<span class="attribution"><span class="source">NASA</span></span>
</figcaption>
</figure>
<p>Anders a rapidement pris une photo nette de la Terre émergeant de l’horizon lunaire. Puis Lovell et lui se sont brièvement disputés pour savoir qui devait avoir l’appareil photo couleur, tandis que Borman tentait de les calmer.</p>
<p>C’est Anders qui a pris la <a href="https://apod.nasa.gov/apod/ap020127.html">photo couleur du lever de la Terre</a>, floue, cadrée à la hâte et surexposée, surnommée plus tard l’<a href="https://www.theguardian.com/artanddesign/2018/dec/22/behold-blue-plant-photograph-earthrise">image du siècle</a>. Mais dans l’autre appareil photo se trouvait une bien meilleure photo, longtemps ignorée parce qu’elle était en noir et blanc.</p>
<p>Cette première image mono était parfaite. Une photo restaurée du « lever de la Terre », récemment colorisée par des experts qui ont pris pour référence les clichés ultérieurs, restitue le spectacle époustouflant qu’ont vu les astronautes.</p>
<p>Cette photo révèle la Terre comme une oasis majestueuse mais fragile. Comme l’a dit Lovell : « La solitude qui règne ici est impressionnante… Cela nous fait prendre conscience de ce que nous avons sur Terre ». Pour Borman aussi, ce fut « intensément émouvant… Nous ne nous sommes rien dit, mais nous avons peut-être partagé la même pensée : Ce doit être ce que Dieu voit ».</p>
<h2>La lecture de la Genèse</h2>
<p>En 1968, comme aujourd’hui, les voyages dans l’espace étaient considérés comme un domaine scientifique et technologique. Mais la mission était également envoyée par l’un des <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Christianity_in_the_United_States">pays les plus fortement christianisés du monde</a>, et l’équipage n’était pas parti sans son bagage culturel.</p>
<p>La NASA était fière que ses astronautes soient libres de leurs opinions, tandis que les cosmonautes soviétiques soient <a href="https://www.bbc.com/future/article/20210406-how-russias-cosmonauts-trained-for-space">étroitement surveillés et contrôlés</a>. Aussi extraordinaire que cela puisse paraître aujourd’hui, ils ont été laissés libres de décider eux-mêmes de ce qu’ils allaient dire lors de leur émission historique en direct de l’orbite lunaire.</p>
<p>Borman savait qu’il devait trouver quelque chose de spécial pour l’émission de Noël. Quelques semaines à l’avance, un attaché de presse lui a dit : « Nous pensons que vous serez plus écouté que n’importe quel autre homme dans l’histoire. Nous voulons donc que vous disiez quelque chose d’approprié ».</p>
<p>Alors que le message « un petit pas » de Neil Armstrong a été <a href="https://time.com/5621999/neil-armstrong-quote/">soigneusement préparé au sein de la NASA</a>, personne au sein de l’agence ne savait à l’avance ce que Borman allait dire.</p>
<figure class="align-center ">
<img alt="Earthrise" src="https://images.theconversation.com/files/560186/original/file-20231117-25-yelyw3.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/560186/original/file-20231117-25-yelyw3.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=527&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/560186/original/file-20231117-25-yelyw3.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=527&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/560186/original/file-20231117-25-yelyw3.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=527&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/560186/original/file-20231117-25-yelyw3.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=662&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/560186/original/file-20231117-25-yelyw3.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=662&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/560186/original/file-20231117-25-yelyw3.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=662&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
<figcaption>
<span class="caption">La première photo du lever de Terre.</span>
<span class="attribution"><span class="source">NASA</span></span>
</figcaption>
</figure>
<p>Alors qu’il ne reste que deux minutes avant que le contact radio ne soit perdu lorsque le vaisseau spatial passe derrière la Lune, Anders a déclaré : « L’équipage d’Apollo 8 a un message à vous transmettre. » Il a ensuite lu un <a href="https://www.youtube.com/watch?v=ToHhQUhdyBY">extrait de la Genèse</a> : « Au commencement, Dieu créa le ciel et la terre, et la terre était informe et vide. Dieu dit : “Que la lumière soit !” et la lumière fut. »</p>
<p>Lovell et Borman ont pris le relais pour lire les versets suivants, et Borman a conclu : « Joyeux Noël, et que Dieu vous bénisse tous – vous tous sur notre bonne Terre. »</p>
<p>Alors qu’Apollo 8 cessait tout contact radio, le monde devait absorber l’impact de ces paroles. « Pendant ces instants, j’ai ressenti la présence de la création et du créateur », se souviendra plus tard Gene Kranz, <a href="https://airandspace.si.edu/explore/stories/eugene-kranz">directeur de vol de la NASA</a>. « J’avais les larmes aux yeux. »</p>
<p>D’une manière ou d’une autre, Borman et ses collègues ont trouvé les mots parfaits pour exprimer leur expérience. Mais Borman avait bien réfléchi à sa mission et avait demandé à un <a href="https://airandspace.si.edu/collection-archive/apollo-8-and-11-notes-and-letters-bourgin/sova-nasm-1995-0025">ami publiciste de l’aider à rédiger le texte</a>.</p>
<p>Il s’agissait de Simon Bourgin, responsable de la politique scientifique à l’Agence américaine d’information. Bourgin demanda à son tour à un journaliste, Joe Laitin, qui en <a href="https://www.smithsonianmag.com/smithsonian-institution/how-apollo-8-delivered-moment-christmas-eve-peace-and-understanding-world-180976431/">parla à sa femme, Christine</a>.</p>
<p>Après avoir consulté l’Ancien Testament, elle a suggéré : « Pourquoi ne pas commencer par le commencement ? » Elle a souligné la puissance primitive du récit de la création dans le premier livre de la Genèse, avec sa description évocatrice de la Terre.</p>
<p>Borman a immédiatement reconnu que c’était parfait et l’a fait dactylographier. Il a superbement justifié la confiance que la NASA lui a accordée.</p>
<p>Si la photo du lever de la Terre et la lecture de la Genèse sont le fruit de l’inspiration et d’une certaine liberté, on doit leur exécution à une planification minutieuse et un grand professionnalisme.</p><img src="https://counter.theconversation.com/content/218203/count.gif" alt="The Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Robert Poole ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.</span></em></p>
Ou comment le professionnalisme de l'astronaute Frank Borman a contribué à la réussite de la mission Apollo 8.
Robert Poole, Professor of History, University of Central Lancashire
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tag:theconversation.com,2011:article/209940
2023-09-26T19:10:40Z
2023-09-26T19:10:40Z
Comment se crée un trou noir ?
<p>Les trous noirs sont des objets astrophysiques fascinants. Depuis un siècle, ils passionnent le grand public ainsi que les physiciens du monde entier, qui les étudient toujours avec grand intérêt. L’un des mystères qui subsistent est leur formation, qui est encore aujourd’hui mal comprise.</p>
<h2>Qu’est-ce qu’un trou noir ?</h2>
<p>Le concept de trou noir date en France de Pierre-Simon de Laplace (1796), qui se demandait s’il était possible qu’un objet soit tellement dense que sa vitesse de libération (la vitesse minimale pour se libérer de l’attraction gravitationnelle d’un astre) soit supérieure à la vitesse de la lumière (qui vaut environ 300 000 km/s).</p>
<p>La vitesse de libération est la vitesse dont a besoin un corps pour échapper à l’attraction gravitationnelle d’un astre. Sur Terre, la vitesse de libération vaut 11,3 km/s (soit presque trente mille fois moins que la vitesse de la lumière), ce qui veut dire qu’un objet comme une fusée doit atteindre cette vitesse pour pouvoir sortir dans l’espace.</p>
<p>Si la masse de la Terre était concentrée dans une sphère d’environ 9 mm de rayon, la gravité serait beaucoup plus grande, ce qui pourrait alors piéger la lumière. Il faut donc un astre beaucoup plus dense que la Terre pour piéger la lumière.</p>
<p>Cette idée a été reprise en 1916, un an après qu’Einstein a publié la théorie de la relativité générale, par le physicien allemand Karl Schwarzschild : il démontre qu’un objet suffisamment dense peut empêcher la lumière de s’en échapper.</p>
<p>Si de la matière ou de la lumière est située à l’intérieur de l’horizon des évènements d’un trou noir, elle ne pourra pas s’en échapper : cet horizon est la « limite » du trou noir. C’est la surface d’une sphère dont le rayon est appelé rayon de Schwarzschild (qui est donc la « taille du trou noir »). Ce rayon est proportionnel à la masse de l’objet et est très petit : un trou noir d’une masse identique à celle du Soleil aurait un rayon d’environ 3 km (contre 700 000 km pour le Soleil).</p>
<p>Aujourd’hui, grâce à l’évolution des techniques d’observation, il est possible de photographier un trou noir. Voici comme exemple la photo du trou noir au centre de notre galaxie, Sagittarius A*.</p>
<figure class="align-center ">
<img alt="" src="https://images.theconversation.com/files/550330/original/file-20230926-27-1kj9d1.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/550330/original/file-20230926-27-1kj9d1.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=528&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/550330/original/file-20230926-27-1kj9d1.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=528&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/550330/original/file-20230926-27-1kj9d1.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=528&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/550330/original/file-20230926-27-1kj9d1.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=663&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/550330/original/file-20230926-27-1kj9d1.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=663&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/550330/original/file-20230926-27-1kj9d1.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=663&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
<figcaption>
<span class="caption">« Photo » de Sagittarius A*.</span>
<span class="attribution"><span class="source">Akiyama, Kazunori, et coll.</span></span>
</figcaption>
</figure>
<h2>Les différents scénarios de formation des trous noirs</h2>
<p>Il est difficile de savoir comment un trou noir s’est formé. Cependant, différents scénarios de formation des trous noirs existent, et ils dépendent de la catégorie de masse du trou noir.</p>
<p>Dans le cas d’un trou noir de masse comparable à celle du Soleil, on parle de trou noir stellaire. Ces trous noirs se forment par effondrement d’une étoile en fin de vie. Lorsqu’une étoile a transformé en son cœur tout son hydrogène en hélium, la gravité devient plus intense que la pression qui repousse la matière vers l’extérieur, et la matière s’effondre sur elle-même sous l’effet de son propre poids. La densité du cœur devient alors beaucoup plus importante, et il peut se transformer en une naine blanche, une étoile à neutrons ou un trou noir (selon la masse de l’étoile en question). De la même manière, une naine blanche peut s’effondrer gravitationnellement en une étoile à neutron ou un trou noir lorsqu’elle dépasse la masse de Chandrasekhar (environ 1,4 fois la masse du Soleil) ; une étoile à neutron peut à son tour s’effondrer en un trou noir lorsqu’elle atteint la limite de Tolman-Oppenheimer-Volkoff (égale à environ 2,5 fois la masse du Soleil).</p>
<p>Deux trous noirs stellaires peuvent fusionner pour former un trou noir plus massif. C’est ce qui arrive pour ce que l’on appelle des systèmes binaires. Un système binaire est composé de deux étoiles tournant l’une autour de l’autre, plutôt que d’une seule étoile comme dans le système solaire. Un exemple très connu dans la culture populaire est la planète Tatooine de Star Wars, qui a deux soleils.</p>
<p>Certains systèmes binaires sont composés d’un trou noir et d’une étoile, ou de deux trous noirs. Dans ce cas, ces deux astres tournent l’un autour de l’autre en se rapprochant, jusqu’à fusionner. Ceci forme alors un trou noir plus massif que le précédent. La fusion de deux trous noirs a déjà été observée, notamment par le biais des ondes gravitationnelles.</p>
<p>Il existe un autre type de trous noirs : les trous noirs supermassifs, qui ont des masses allant du million à plusieurs milliards de masses solaires. Le trou noir au centre de la Voie lactée, Sagittarius A*, est un trou noir supermassif : il est plus de 4 millions de fois plus massif que le Soleil. Des trous noirs supermassifs ont aussi été observés au centre d’autres galaxies. L’origine de ces trous noirs est encore très débattue. L’une des sources privilégiées actuellement est celle de l’effondrement gravitationnel d’un énorme nuage de gaz dans l’univers primordial.</p>
<p>Longtemps restés des curiosités scientifiques hypothétiques, les trous noirs sont aujourd’hui observés par la communauté scientifique. Beaucoup de mystères subsistent cependant, comme leur formation, mais aussi ce qui se trouve à l’intérieur de l’horizon…</p>
<hr>
<p><em>L’auteur aimerait remercier particulièrement Dr Stéphane Marchandon (École de biologie industrielle) pour des discussions intéressantes et des corrections apportées au présent article.</em></p>
<figure class="align-left ">
<img alt="" src="https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=237&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=600&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=600&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=600&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=754&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=754&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=754&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
<figcaption>
<span class="caption"></span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://www.dianerottner.com/">Diane Rottner</a>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/">CC BY-NC-ND</a></span>
</figcaption>
</figure>
<p><em>Si toi aussi tu as une question, demande à tes parents d’envoyer un mail à : <a href="mailto:tcjunior@theconversation.fr">tcjunior@theconversation.fr</a>. Nous trouverons un·e scientifique pour te répondre. En attendant, tu peux lire tous les articles <a href="https://theconversation.com/fr/topics/the-conversation-junior-64356">« The Conversation Junior »</a>.</em></p><img src="https://counter.theconversation.com/content/209940/count.gif" alt="The Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Romain Codur ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.</span></em></p>
Les trous noirs sont encore des astres très mystérieux. Théorisés il y a plus de cent ans, on arrive enfin à les observer.
Romain Codur, Professeur de Physique, Dynamique des fluides et Modélisation, École de Biologie Industrielle (EBI)
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tag:theconversation.com,2011:article/212063
2023-08-22T20:58:02Z
2023-08-22T20:58:02Z
La mission indienne Chandrayaan-3 est la première à se poser au pôle sud de la Lune
<figure><img src="https://images.theconversation.com/files/544034/original/file-20230822-19-r2ntq.jpg?ixlib=rb-1.1.0&rect=17%2C17%2C1879%2C942&q=45&auto=format&w=496&fit=clip" /><figcaption><span class="caption">L’atterrisseur Vikram devrait amener le rover jusqu’à la surface de la Lune.</span> <span class="attribution"><a class="source" href="https://www.isro.gov.in/Chandrayaan3_curtainraiser_video.html">ISRO</a>, <span class="license">Author provided</span></span></figcaption></figure><p>Ce mercredi 23 août, la mission Chandrayaan-3 de l’Organisation indienne de recherche spatiale (ISRO) déploiera son atterrisseur et son rover à la surface de la Lune. </p>
<p>Comme son nom l’indique, il s’agit de la troisième mission du programme d’exploration lunaire indien. Les destins des <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Programme_Chandrayaan">deux précédentes sondes Chandrayaan</a> ont été contrariés, et les responsables de l’agence spatiale indienne espèrent que cette troisième mission sera couronnée de succès.</p>
<p>Alors, quel est le rôle de Chandrayaan-3 ? La caméra du module d’atterrissage nous montre déjà quelques <a href="https://twitter.com/isro/status/1692476417093890282">belles images de la surface lunaire</a>. Celles-ci illustrent aussi que la séparation d’avec le module de propulsion (qui reste en orbite lunaire) est bien réussie. Maintenant, l’atterrisseur et le rover doivent démontrer que l’ISRO peut réussir un alunissage en douceur.</p>
<p>L’atterrisseur contient principalement quatre instruments, dont des instruments thermiques et atmosphériques, ainsi qu’un réseau de réflecteurs laser, qui sont utilisés pour mesurer la distance qui sépare la Terre de la Lune avec une grande précision. </p>
<figure class="align-center ">
<img alt="le rover Pragyan" src="https://images.theconversation.com/files/543689/original/file-20230821-10983-3qb6yh.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/543689/original/file-20230821-10983-3qb6yh.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=429&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/543689/original/file-20230821-10983-3qb6yh.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=429&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/543689/original/file-20230821-10983-3qb6yh.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=429&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/543689/original/file-20230821-10983-3qb6yh.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=539&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/543689/original/file-20230821-10983-3qb6yh.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=539&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/543689/original/file-20230821-10983-3qb6yh.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=539&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
<figcaption>
<span class="caption">Le rover Pragyan explorera la composition chimique de la surface.</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://www.isro.gov.in/Chandrayaan3_curtainraiser_video.html">ISRO</a></span>
</figcaption>
</figure>
<p>Pour cela, un laser de forte puissance est envoyé vers la Lune. On mesure le temps nécessaire à l’impulsion lumineuse pour faire l’aller-retour — multiplié par la vitesse de la lumière, ce temps (environ 2,5 secondes aller-retour) nous donne la distance Terre-Lune. L’atterrisseur sera également en mesure de mesurer les « tremblements de Lune », <a href="https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/moonquakes">témoins d’une activité sismique faible</a>, qui se produisent tous les mois. </p>
<hr>
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<strong>
À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/planete-mars-les-premiers-seismes-jamais-detectes-132221">Planète Mars : les premiers séismes jamais détectés</a>
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<p>La vitesse à laquelle les ondes sismiques se déplacent sur la Lune peut être utilisée pour calculer sa densité. On espère ainsi pouvoir calculer des valeurs plus précises de l’épaisseur de la croûte lunaire (sa couche la plus externe).</p>
<p>Enfin, le rover contient des instruments dont l’objectif principal est d’identifier la composition chimique de la surface lunaire par <a href="https://research.aber.ac.uk/en/studentTheses/lunar-surface-composition-from-x-ray-fluorescence-spectroscopy">spectroscopie à rayons X</a>.</p>
<h2>Les précédentes missions indiennes vers la Lune</h2>
<p>La première mission du programme, Chandrayaan-1, a été lancée en 2008. Les missions Chandrayaan-2 et Chandrayaan-3 ont des points communs technologiques avec cette première sonde. Il s’agissait d’un orbiteur et d’une sonde conçue pour atteindre la surface à grande vitesse. Au cours de la première année d’exploitation prévue, l’orbiteur a fourni des résultats inédits, notamment la <a href="https://solarsystem.nasa.gov/missions/chandrayaan-1/in-depth/">cartographie de la Lune</a> dans une gamme de longueurs d’onde et une étude de la composition de la surface lunaire — en se concentrant sur des éléments tels que le calcium, le magnésium et le fer.</p>
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<p>Mais le résultat le plus probant a sans doute été obtenu avec la sonde d’impact lunaire. Il s’agissait d’un « pénétrateur planétaire », c’est-à-dire d’un petit nombre d’instruments emballés dans de l’aluminium pour les protéger, envoyé vers la surface de la Lune. L’objectif était de préparer un rover lunaire ultérieur, mais la sonde a également permis à l’orbiteur de détecter de <a href="https://www.planetary.org/articles/2430">l’eau liquide sur la surface lunaire</a>. Jusque là, on pensait que l’eau existait sous forme de glace, cachée dans des cratères ombragés des zones polaires de la Lune.</p>
<p>L’impact à grande vitesse du pénétrateur de Chandrayaan-1 a projeté un grand nombre de particules de la surface lunaire dans l’atmosphère. L’analyse de la diffusion de la lumière solaire sur ces particules a permis de déterminer leur composition chimique.</p>
<p>Pour ces raisons, la mission Chandrayaan-1 a été considérée comme un succès, bien que la communication avec l’orbiteur ait été perdue à mi-chemin de la durée prévue de la mission.</p>
<p>L’objectif de la deuxième mission, Chandrayaan-2, était d’amener un atterrisseur et un rover sur la surface lunaire. L’orbiteur a atteint la Lune en 2019 et a largué l’atterrisseur Vikram et le rover Pragyan en direction du sol lunaire deux semaines et demie plus tard.</p>
<p>Malheureusement, dans un incident similaire à celui de Chandrayaan-1, la <a href="https://www.science.org/content/article/failure-part-game-indian-spacecraft-presumed-lost-after-moon-landing-attempt">communication a été perdue</a>. La masse combinée de l’atterrisseur et du rover de près de 1,5 tonne — à peu près le poids d’une berline — s’est écrasée à la surface.</p>
<figure class="align-center ">
<img alt="Image de la Lune depuis l’orbite" src="https://images.theconversation.com/files/543706/original/file-20230821-15-qtirft.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/543706/original/file-20230821-15-qtirft.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=328&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/543706/original/file-20230821-15-qtirft.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=328&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/543706/original/file-20230821-15-qtirft.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=328&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/543706/original/file-20230821-15-qtirft.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=412&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/543706/original/file-20230821-15-qtirft.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=412&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/543706/original/file-20230821-15-qtirft.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=412&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
<figcaption>
<span class="caption">Les caméras embarquées de Chandrayaan-3 ont déjà renvoyé des images de la Lune depuis l’orbite.</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://www.isro.gov.in/Ch3_Video_Lunar_Orbit_Insertion.html">ISRO</a></span>
</figcaption>
</figure>
<h2>Une troisième mission plus chanceuse ?</h2>
<p>Cette troisième mission échappera-t-elle à l’apparente malédiction qui a frappé les deux précédentes ? Jusqu’à présent, les choses semblent très prometteuses. La mission a été lancée le 14 juillet 2023 et communique toujours avec la Terre après cinq semaines. </p>
<p>Le déploiement de l’atterrisseur et du rover reste bien sûr le véritable défi : en cas de succès, l’Inde deviendra le quatrième pays seulement à disposer d’un rover fonctionnel sur la surface lunaire, derrière l’Union soviétique, les États-Unis, et la Chine. Ceci améliorera grandement la réputation de l’Inde en matière de lancements scientifiques dans l’espace, et l’agence aura potentiellement plus de poids pour financer la planification de futures missions.</p>
<p>En effet, un élément important de cette mission est son <a href="https://www.bbc.co.uk/news/world-asia-india-66530022">coût, de 75 millions de dollars</a> — un budget exceptionnellement bas pour une mission de recherche quittant la Terre, comparable au coût d’un lancement Falcon 9 de SpaceX. Ce coût peut être comparé à celui de la récente mission Artemis de la NASA, dont les coûts prévus de chaque futur lancement s’élèvent à 800 millions de dollars… sans parler des 13,1 milliards de dollars de coûts de développement au cours des vingt dernières années. </p>
<p>L’orbiteur Chandrayaan-2 fonctionne toujours, en orbite autour de la Lune. Cela signifie qu’il existe des options pour Chandrayaan-3 en cas de problème, car <a href="https://indianexpress.com/article/technology/science/failed-chandrayaan-2-mission-orbiter-chandrayaan-3-isro-8898090/">l’autre satellite peut servir de plate-forme de communication de secours</a>, ce qui réduit les risques d’échec. </p>
<p>En cas de succès, les résultats obtenus par l’atterrisseur et le rover aideront les scientifiques à repérer les futurs sites d’alunissage et les emplacements potentiels des bases lunaires. La connaissance du site d’atterrissage est essentielle pour les grandes structures, car la marge d’erreur est beaucoup plus réduite en raison des coûts plus élevés. La possibilité de construire des structures en <a href="https://theconversation.com/how-to-build-a-moon-base-120259">ressources locales telles que le béton lunaire</a> — en utilisant le sol lunaire comme matériau de construction semblable à du ciment — serait un bon moyen de réduire la masse qui doit être lancée depuis la Terre… pour autant que le matériau adéquat se trouve à proximité.</p>
<p>Personnellement, j’espère que Chandrayaan-3 sera un succès, car il apparaît de plus en plus que les entreprises privées sont en concurrence pour effectuer des missions et des explorations spatiales. Leur objectif principal étant commercial — <a href="https://theconversation.com/les-vacances-spatiales-seront-elles-bientot-a-la-portee-de-tous-164871">tourisme</a> ou <a href="https://theconversation.com/a-qui-appartiennent-mars-la-lune-et-leurs-ressources-naturelles-141406">collecte de ressources</a> — il est probable que les <a href="https://theconversation.com/pourquoi-les-scientifiques-veulent-retourner-sur-la-lune-192798">découvertes scientifiques</a> seront laissées de côté, réduites à une réflexion après coup, <a href="https://theconversation.com/tourisme-spatial-quand-les-plaisirs-de-quelques-uns-polluent-la-planete-de-tous-146552">voire entravées</a>. Ainsi, chaque succès d’une agence spatiale signifie plus de données libres d’utilisation pour la communauté scientifique et le grand public.</p><img src="https://counter.theconversation.com/content/212063/count.gif" alt="The Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Ian Whittaker ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.</span></em></p>
La sonde indienne pourrait poser les bases pour de futures missions avec des astronautes (ou des « vyomanautes »), voire pour des bases lunaires.
Ian Whittaker, Senior Lecturer in Physics, Nottingham Trent University
Licensed as Creative Commons – attribution, no derivatives.
tag:theconversation.com,2011:article/209904
2023-08-20T20:13:53Z
2023-08-20T20:13:53Z
À la recherche de la matière noire galactique depuis les profondeurs de la Terre
<figure><img src="https://images.theconversation.com/files/541960/original/file-20230809-23-o0toe7.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&rect=0%2C5%2C1800%2C1191&q=45&auto=format&w=496&fit=clip" /><figcaption><span class="caption">CRESST (Cryogenic Rare Event Search using Superconducting Thermometers) est une expérience de recherche de particules de matière noire au LNGS (laboratoire souterrain du Gran Sasso, Italie)</span> <span class="attribution"><a class="source" href="https://cresst-experiment.org/fileadmin/_processed_/e/4/csm_Run36_Mounting_6d38a6968a.jpg">CREEST</a></span></figcaption></figure><p>Euclid, une mission de l’Agence spatiale européenne (ESA) a quitté la Terre le 1<sup>er</sup> juillet 2023 et tentera, en particulier, de mettre en évidence la matière noire galactique. </p>
<p>Ce n’est que dans les années 1970 que la question de l’existence de la matière noire suscite de l’intérêt. À ce propos, Matière Noire est une mauvaise traduction française de « Dark Matter » en anglais qui veut plutôt dire matière « invisible » ou « non observée/cachée ». Si la matière avait été « noire », on aurait écrit en anglais « black ».</p>
<p>L’astronome américaine <a href="https://blogs.futura-sciences.com/feldmann/2021/07/23/vera-rubin-lastronome-invisible-qui-nous-a-revele-la-matiere-noire/">Vera Rubin</a>, doctorante dans les années 1970, étudie la rotation des galaxies spirales (il y a trois types de galaxies : spirale, elliptique et irrégulière ; notre galaxie, la Voie lactée, est de type spirale). L’étude de Vera Rubin s’attelle à la question de savoir si la « masse lumineuse », c’est-à-dire la masse visible – qui est déduite de la présence des étoiles – est bien égale à la masse dynamique (masse totale en étudiant la dispersion des vitesses).</p>
<p>En décrivant la vitesse de rotation de la galaxie en fonction de la distance au centre de la même galaxie, on fait une mesure directe de la distribution globale de matière dans la galaxie. La vitesse maximale de rotation d’une galaxie spirale se trouve à quelques kiloparsecs du centre (le parsec est une unité de longueur astronomique qui équivaut à 3,26 années de lumière, 206 265 unités astronomiques ou 30 900 milliards de km environ), puis elle est censée décroître. En effet, les étoiles à la périphérie de la galaxie sont en orbite autour du centre, de la même manière que les planètes sont en orbite autour du Soleil. Les étoiles en périphérie de la galaxie ont une vitesse orbitale inférieure à celles qui sont situées plus près de son centre. </p>
<p>Or, Vera Rubin observe que les étoiles situées à la périphérie de la galaxie d’Andromède – comme pour d’autres galaxies spirales – semblent tourner trop vite (les vitesses restaient pratiquement constantes au fur et à mesure que l’on s’éloignait du centre). Elle arrive à la conclusion qu’il manque de la masse pour expliquer ces vitesses de rotation. De nombreuses autres observations similaires sont effectuées dans les années 1980, venant renforcer celles de Vera Rubin. La quête de la matière noire est dès lors un objectif de recherche intense en astrophysique, en astroparticules et en physique des particules. </p>
<p>Depuis l’observation du fond diffus cosmologique ou rayonnement fossile (résidu d’un rayonnement émis par l’Univers lorsqu’il était dans une phase très chaude et dense, au tout début, juste 380 000 ans après le Big Bang) par des satellites tel que <a href="https://planck.cnes.fr/fr">Planck</a>, la matière noire semble représenter une masse environ six fois supérieure à celle de la matière visible ; elle devrait constituer environ 26 % de l’Univers et donc la matière que nous connaissons et qui constitue toutes les étoiles et les galaxies ne représente que 5 % du contenu de l’Univers. La matière noire n’interagit pas, ou extrêmement peu, avec la matière « ordinaire » (notre monde connu) rendant sa détection et sa caractérisation très difficiles. Sa présence n’est détectée que par son influence gravitationnelle.</p>
<p>Les recherches se déroulent également en grande partie sur Terre, et je dirai même plus précisément sous Terre par exemple à l’accélérateur LHC du CERN. </p>
<h2>Une recherche souterraine</h2>
<p>L’avantage des expériences sous terre est de combiner la détection directe avec la détection indirecte de matière noire à partir des relevés astronomiques. Par conséquent, la forte synergie entre les sondes astrophysiques (indirectes) et les laboratoires souterrains (sonde directe) peut permettre de mesurer et limiter conjointement l’effet de la matière noire. Onze laboratoires souterrains pour la recherche de la matière noire et d’autres objets astrophysiques sont opérationnels dans l’hémisphère nord.</p>
<figure class="align-center zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/541218/original/file-20230804-25-24i2a7.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="" src="https://images.theconversation.com/files/541218/original/file-20230804-25-24i2a7.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/541218/original/file-20230804-25-24i2a7.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=332&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/541218/original/file-20230804-25-24i2a7.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=332&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/541218/original/file-20230804-25-24i2a7.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=332&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/541218/original/file-20230804-25-24i2a7.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=417&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/541218/original/file-20230804-25-24i2a7.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=417&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/541218/original/file-20230804-25-24i2a7.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=417&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
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<span class="caption">La carte du monde des laboratoires souterrains. Onze laboratoires sont opérationnels, ils se trouvent tous dans l’hémisphère Nord (point vert). Le laboratoire australien est en cours de mise en route (point orange). Les trois autres sites dont deux dans l’hémisphère Sud (point rouge) sont encore des projets.</span>
<span class="attribution"><span class="license">Fourni par l'auteur</span></span>
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</figure>
<p>En France, on trouve par exemple le laboratoire souterrain de Modane, près de la frontière italienne où l’expérience <a href="https://theconversation.com/lexperience-edelweiss-ou-comment-sonder-lunivers-sous-les-montagnes-156259">EDELWEISS</a> sonde cette hypothèse de l’existence de la matière noire sous la montagne depuis quinze ans.</p>
<p>Les laboratoires souterrains sont plus ou moins profonds. Les plus profonds sont installés dans des anciennes mines comme SNOLAB au Canada (2 000 m) ou CJPL en Chine (2 400 m). Les laboratoires souterrains de Modane (LSM, France) et Gran Sasso (LNGS, Italie) se trouvent respectivement à environ 1 700 m et 1 400 m sous la roche de la montagne et dans un tunnel (Frejus/Gran Sasso).</p>
<p>L’emplacement souterrain garantit naturellement une suppression élevée des particules de rayons cosmiques produits dans l’atmosphère et, par conséquent, de sous-produits cosmogéniques (comme les noyaux <a href="https://theconversation.com/quand-les-boissons-energisantes-etaient-chargees-en-radioactivite-209535?utm_term=Autofeed&utm_medium=Social&utm_source=Twitter#Echobox=1690292220">radioactifs</a>)</p>
<h2>Comment détecte-t-on la matière noire sous Terre ?</h2>
<p>Cette matière noire, présente dans notre galaxie, est considérée comme une sorte de gaz de particules « exotiques » dans lequel nous baignerions. La Terre se déplaçant dans la galaxie, elle rencontre directement ces particules, il n’est donc pas nécessaire d’aller la chercher bien loin. Mais pour pouvoir l’observer directement, il est nécessaire qu’elle interagisse avec la matière ordinaire.</p>
<p>Lorsqu’une particule de matière noire frappe un noyau de matière ordinaire, elle pourrait provoquer un recul de celui-ci. Détecter cet infime mouvement permettrait de signer son passage.</p>
<figure class="align-center ">
<img alt="" src="https://images.theconversation.com/files/541220/original/file-20230804-19-p7nvgb.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/541220/original/file-20230804-19-p7nvgb.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=488&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/541220/original/file-20230804-19-p7nvgb.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=488&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/541220/original/file-20230804-19-p7nvgb.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=488&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/541220/original/file-20230804-19-p7nvgb.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=613&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/541220/original/file-20230804-19-p7nvgb.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=613&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/541220/original/file-20230804-19-p7nvgb.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=613&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
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<span class="caption">Principe de la détection directe de matière noire appelée WIMPs par scintillateur (expérience DAMA) au LNGS (Laboratoire souterrain du Gran Sasso).</span>
<span class="attribution"><span class="source">Blog ça se passe là-haut</span>, <span class="license">Fourni par l'auteur</span></span>
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<p>Pour être sûrs de capter des événements si rares et peu expressifs, les détecteurs doivent être conçus dans un matériau très peu radioactif et protégé des radiations parasites afin de minimiser le bruit de fond qui cacherait le signal recherché. D’où l’intérêt d’installer les observatoires dans des laboratoires souterrains, pour éviter, comme déjà évoqué, un maximum de rayonnements (cosmiques et radioactifs) qui pourraient perturber les mesures.</p>
<p>Les recherches engagées dans les laboratoires souterrains construits dans les années 1980/1990 ont été entreprises dans le but d’étudier des phénomènes liés à la physique des hautes énergies et astroparticules (durée de vie du proton, physique des neutrinos, etc.). Le XXI<sup>e</sup> siècle a vu la mise en route d’expériences plus ambitieuses pour explorer la matière noire du cosmos. </p>
<p>Cependant, avec le progrès technologique et les savoir-faire sous-jacents, les laboratoires souterrains se sont vite vu très utiles à d’autres disciplines. D’où l’intérêt des pays émergents de s’engager à leur tour pour participer à développer ces infrastructures, comme les projets ANDES (Argentine/Chile) et PAUL (Afrique du Sud). Ces laboratoires sont à la pointe de la recherche en astroparticules mais aussi d’autres activités liées aux mesures de basses radioactivités pour la biologie. </p>
<p>Il y a aussi des opportunités immenses pour des recherches en séismologie, climatologie, glaciologie et astrobiologie. La possibilité de contrôler les conditions d’éclairage et d’autres paramètres environnementaux rend les laboratoires souterrains des lieux idéaux pour expérimenter l’agriculture hydroponique, comme pour les champignons. Ils fournissent d’autres opportunités comme de déterminer la capacité d’utiliser le sous-sol comme environnement de travail et même d’aménager les tunnels comme des environnements habitables. </p>
<p>D’autres hypothèses alternatives viennent expliquer le phénomène observé par Vera Rubin. La matière noire pourrait ne pas exister, et l’hypothèse de son existence peut être due à une méconnaissance partielle des lois de la gravité. D’autres théories postulent l’existence d’antigravité ou encore <a href="https://lejournal.cnrs.fr/articles/un-univers-sans-matiere-noire-0">l’existence de masses négatives dans notre Univers</a>, tout comme il existe des charges électriques positives et négatives. Ceci permet d’envisager un Univers sans matière noire.</p>
<p>En attendant les résultats des recherches, on pourra se délecter de quelques voyages dans le monde de la Science-Fiction comme avec la série TV <em>Dark</em> où une boule de matière noire créée par une centrale nucléaire permet de voyager dans le temps. Plus relaxant, la série <em>Futurama</em> où lorsque <a href="https://lejournal.cnrs.fr/articles/un-univers-sans-matiere-noire-0">« les Nibbloniens »</a>, petites créatures méchantes, digèrent leur nourriture sous forme de boules noires denses constituées de matière noire, boules de caca qui servent aussi de carburant pour les vaisseaux spatiaux.</p><img src="https://counter.theconversation.com/content/209904/count.gif" alt="The Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Fairouz Malek est chercheuse au CNRS, membre de l'association Parité Science pour la promotion et le soutien des femmes en science. Fairouz Malek a reçu des financements du CNRS pour effectuer ses recherches. </span></em></p>
La matière noire est encore mystérieuse ; pourtant, elle serait six fois plus présente que la matière « ordinaire ». Plusieurs laboratoires dans le monde cherchent à percer ce mystère.
Fairouz Malek, Physicienne, Directrice de recherches au CNRS, Université Grenoble Alpes (UGA)
Licensed as Creative Commons – attribution, no derivatives.
tag:theconversation.com,2011:article/211164
2023-08-10T18:12:15Z
2023-08-10T18:12:15Z
Explorer l’univers depuis sa cour arrière (ou presque)
<figure><img src="https://images.theconversation.com/files/542020/original/file-20230809-19-r1poh9.jpg?ixlib=rb-1.1.0&rect=5%2C4%2C988%2C661&q=45&auto=format&w=496&fit=clip" /><figcaption><span class="caption">Est-ce qu'il y a de la vie ailleurs?</span> <span class="attribution"><span class="source">(Shutterstock)</span></span></figcaption></figure><p>Durant mes années collégiales, j’ai travaillé à l’Observatoire astronomique de Charlevoix. </p>
<p>Pas si mal, comme emploi d’été : observer les planètes et les étoiles jusqu’au milieu de la nuit, discuter d’exploration spatiale avec des mordus d’astronomie, voir des enfants s’émerveiller des anneaux de Saturne. </p>
<p>Parmi les dizaines de nuits d’astronomie que j’ai animées, une question revenait irrévocablement :</p>
<p>« Est-ce qu’il y a de la vie ailleurs ? »</p>
<p>C’était un gros mandat, pour le cégépien que j’étais, de répondre à cette question fondamentale, articulée par les premiers philosophes, qui a transcendé le temps et les époques et <a href="https://theconversation.com/mars-decouverte-dun-ancien-environnement-propice-a-lemergence-de-la-vie-210835">qui demeure au cœur de nos réflexions rationnelles</a>. </p>
<p>Je me contentais d’un simple « fort probablement », avant de renchérir avec un surprenant « et si c’est le cas, la réponse se cache ici, sur Terre, à des endroits qu’on appelle des « analogues planétaires ».</p>
<p>Les analogues planétaires sont des endroits sur Terre qui répliquent une ou plusieurs conditions extrêmes retrouvées sur un autre corps céleste. Par exemple, la température, la pression et la radiation solaire.</p>
<p>Pour des raisons techniques et financières, il n’est pas réaliste d’effectuer plusieurs missions spatiales par année, habitées ou non, d’autant plus que celles-ci s’exécutent en plusieurs années.</p>
<p>Or, la Terre, notre magnifique planète bleue où la vie prospère, possède des endroits extrêmes, dangereux, cruels. Ces endroits peuvent reproduire certaines conditions que l’on retrouverait dans les déserts arides de Mars ou dans l’atmosphère suffocante de Vénus. </p>
<p>Et si ces endroits étaient en fait des habitats, où la vie s’est développée ? </p>
<h2>Des lacs sous la glace</h2>
<p>Prenons l’exemple d’Europe, l’une des lunes de Jupiter, qui figure au sommet des candidates, avec Mars, dans notre quête à la vie extraterrestre. Sa surface est couverte d’une épaisse couche de glace d’environ 10 kilomètres, sous laquelle se trouve… un océan. Un océan <a href="https://doi.org/10.1038/34857">d’eau… liquide !</a> </p>
<p>Il s’avère qu’en Antarctique, près de 400 lacs existent dans des conditions similaires, c’est-à-dire qu’ils se trouvent en dessous d’une couche de glace permanente, protégés de tout ce qui se déroule à la surface. On les appelle des lacs « sous-glaciaires ».</p>
<p>C’est le cas du <a href="https://doi.org/10.1038/414603a">lac Vostok</a>, le plus gros et le plus profond en Antarctique. C’est dans les années 60 que les scientifiques ont soupçonné la présence d’un lac sous une épaisse couche de quatre kilomètres de glace. </p>
<p>Cette barrière glacée prive le lac d’échanges gazeux avec l’atmosphère, d’exposition à la radiation solaire et en fait un endroit sombre en permanence, pauvre en nutriments en plus de subir des pressions énormes. Pas très hospitalier ! </p>
<p>Cependant, l’eau à la surface du lac est concentrée en oxygène, l’élément chimique clé pour le métabolisme vivant. </p>
<figure class="align-center zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/542010/original/file-20230809-24-a15igl.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="" src="https://images.theconversation.com/files/542010/original/file-20230809-24-a15igl.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/542010/original/file-20230809-24-a15igl.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=1067&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/542010/original/file-20230809-24-a15igl.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=1067&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/542010/original/file-20230809-24-a15igl.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=1067&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/542010/original/file-20230809-24-a15igl.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=1340&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/542010/original/file-20230809-24-a15igl.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=1340&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/542010/original/file-20230809-24-a15igl.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=1340&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
<figcaption>
<span class="caption">Le lac sous-glaciaire Vostok (Antarctique) est situé sous quatre kilomètres de glace.</span>
<span class="attribution"><span class="source">Wikimedia</span></span>
</figcaption>
</figure>
<h2>Un amour pour les conditions extrêmes</h2>
<p>En 2008, des <a href="https://doi.org/10.1126/science.286.5447.2144">analyses de la glace qui recouvre Vostok</a> ont révélé la présence de micro-organismes ! C’est alors possible, pour la vie, de s’adapter dans des environnements hostiles qui seraient fatals pour la majorité des organismes. Ces superorganismes, ou organismes « extrêmophiles », sont capables de tolérer ces conditions extrêmes. </p>
<p>Par conséquent, les eaux de Vostok, isolées de la surface terrestre depuis des millions d’années, pourraient bien contenir de la vie également. Un analogue planétaire idéal !</p>
<p>Étudier le lac Vostok, et ses possibles formes de vie extrêmophiles, c’est presque comme être sur Europe, la lune de Jupiter. Et c’est presque comme étudier son océan. Si le lac Vostok a pu développer de la vie, la question est légitime : pourquoi pas l’océan d’Europe aussi ?</p>
<p>Les lacs sous-glaciaires comme Vostok sont un exemple parmi les dizaines de sites d’analogues planétaires répertoriés. Par exemple, afin d’étudier certains cratères martiens, les <a href="https://doi.org/10.1017/S1473550413000396">déserts terriens sont les terrains de jeux parfaits !</a> Les scientifiques explorent les déserts Mojave (aux États-Unis), <a href="https://doi.org/10.1038/s41467-023-36172-1">Atacama (Chili)</a> et Namib (en Afrique), qui sont secs et arides. Leur sol contient également des extrêmophiles, dont l’étude nous informe sur le développement de la vie dans des environnements chauds, où l’eau est limitée.</p>
<figure class="align-center zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/542017/original/file-20230809-17-hzx8dz.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="désert Mojave" src="https://images.theconversation.com/files/542017/original/file-20230809-17-hzx8dz.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/542017/original/file-20230809-17-hzx8dz.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=382&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/542017/original/file-20230809-17-hzx8dz.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=382&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/542017/original/file-20230809-17-hzx8dz.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=382&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/542017/original/file-20230809-17-hzx8dz.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=480&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/542017/original/file-20230809-17-hzx8dz.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=480&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/542017/original/file-20230809-17-hzx8dz.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=480&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
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<span class="caption">Le sol du désert Mojave contient des organismes extrêmophiles.</span>
<span class="attribution"><span class="source">(Shutterstock)</span></span>
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<h2>Préparer les missions spatiales sur Terre</h2>
<p>Outre une compréhension sur la vie et son émergence, investiguer les analogues planétaires revêt un autre avantage : préparer et simuler des missions spatiales.</p>
<p>Imaginez – si on développe une nouvelle technologie pour échantillonner une roche sur Mars, il serait d’abord sage de la tester avant, n’est-ce pas ? Et pas seulement à l’intérieur de studios à la NASA, où les paramètres sont contrôlés. Il faut se rendre à l’extérieur, en régions éloignées, peu confortables. </p>
<p>C’est ce que faisaient les <a href="https://doi.org/10.1130/SPE483">astronautes des programmes Apollo dans les années 50 et 60</a> (ceux qui visaient la Lune). Ils allaient dans des cratères d’impact de météorite, dans des volcans, dans des déserts, partout sur Terre, durant des mois. Tout ça pour pratiquer leurs techniques avec divers outils adaptés, le tout ralenti par leur combinaison spatiale. </p>
<figure class="align-center zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/542009/original/file-20230809-27-z4e7sr.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="" src="https://images.theconversation.com/files/542009/original/file-20230809-27-z4e7sr.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/542009/original/file-20230809-27-z4e7sr.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=399&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/542009/original/file-20230809-27-z4e7sr.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=399&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/542009/original/file-20230809-27-z4e7sr.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=399&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/542009/original/file-20230809-27-z4e7sr.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=502&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/542009/original/file-20230809-27-z4e7sr.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=502&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/542009/original/file-20230809-27-z4e7sr.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=502&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
<figcaption>
<span class="caption">Les astronautes Dave Scott (gauche) et Jim Irwin (droite) pratiquent l’échantillonnage de roches pour une éventuelle mission sur la Lune en 1971.</span>
<span class="attribution"><span class="source">Le livre Analogs for Planetary Exploration (2011)</span></span>
</figcaption>
</figure>
<h2>Tout commence sur Terre</h2>
<p>L’exploration spatiale et la compréhension de notre Système solaire commencent sur Terre. D’abord contre-intuitive, cette idée est en fait riche de sens lorsqu’on pense aux environnements éloignés, quasi inaccessibles et extrêmes que notre planète renferme. </p>
<p>C’est de cette manière qu’ont émergé l’astrochimie et l’astrobiologie, des domaines multidisciplinaires qui nous outillent dans nos recherches sur l’évolution de la Terre et de la vie.</p>
<p>Maintenant, si on me reposait la question « Est-ce qu’il y a de la vie ailleurs ? », moi, toujours naïf, mais qui commence son doctorat en chimie des milieux polaires extrêmes, répondrait : </p>
<blockquote>
<p>Je t’en reparle dans 5 ans ! </p>
</blockquote>
<p>Blague à part, les analogues possèdent leurs limites dans la mesure où les conditions ne seront jamais recréées en totalité ni entièrement. Par conséquent, les scientifiques doivent être prudents dans leur démarche et éviter les conclusions hâtives. </p>
<p>De la vie dans Vostok n’est pas synonyme de vie sur Europe, loin de là. Disons néanmoins que c’est une excellente première étape qui nous aide énormément à orienter les prochaines missions.</p><img src="https://counter.theconversation.com/content/211164/count.gif" alt="La Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Daniel Fillion ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.</span></em></p>
Les analogues planétaires sont des endroits sur Terre qui sont tellement extrêmes qu’ils répliquent des corps célestes dans le Système solaire.
Daniel Fillion, Candidat au doctorat en océanographie, Université du Québec à Rimouski (UQAR)
Licensed as Creative Commons – attribution, no derivatives.
tag:theconversation.com,2011:article/207331
2023-06-26T17:22:23Z
2023-06-26T17:22:23Z
Les premiers clichés de la mission Euclid, partie à la découverte de l’univers sombre
<figure><img src="https://images.theconversation.com/files/558054/original/file-20231107-17-x9hkai.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&rect=14%2C1489%2C4985%2C3502&q=45&auto=format&w=496&fit=clip" /><figcaption><span class="caption">Euclid nous apporte des images d'une grande netteté sur de larges portions du ciel. Ici, la nébuleuse dite de la tête de cheval.</span> <span class="attribution"><a class="source" href="https://photolibrary.esa.int/asset/?uuid=c85b232c-550a-53df-b45c-6b2e4b950000">ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, données calculées par J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi </a>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/">CC BY-SA</a></span></figcaption></figure><p>On <a href="https://theconversation.com/comment-sait-on-que-lunivers-est-en-expansion-185786">sait que l’univers est en expansion</a>, c’est-à-dire qu’il s’étire, chaque astre s’éloignant des autres. Mais on ignore encore pourquoi, et aussi pourquoi cette expansion accélère sous l’effet d’une <a href="https://theconversation.com/de-lorigine-de-lunivers-a-lenergie-noire-conversation-avec-francoise-combes-medaille-dor-cnrs-2020-146123">mystérieuse énergie sombre</a>. Dans cet univers en expansion, comment se forment et évoluent les grandes structures sous l’influence de la gravitation ?</p>
<p>Pourquoi la gravitation générée par la matière composant gaz et galaxies de ces structures ne suffit-elle pas ? Existe-t-il une matière invisible à nos yeux, à nos instruments, une matière sombre ?</p>
<p>C’est ce que tentera de mettre en évidence <a href="https://euclid.cnes.fr/fr">Euclid, une mission inédite de l’Agence spatiale européenne</a> (ESA), qui a quitté la Terre le 1<sup>e</sup> juillet 2023 et vient de livrer ses premiers clichés, démontrant une netteté sur une importante portion du ciel. La mission Euclid regroupe un consortium de plus de 1 600 personnes, dont 350 en France, réparties dans 250 laboratoires de dix-sept pays.</p>
<figure class="align-center zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/530814/original/file-20230608-28-68sruc.jpg?ixlib=rb-1.1.0&rect=34%2C17%2C3799%2C2138&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="le satellite euclid dans l'espace, avec la terre et le soleil" src="https://images.theconversation.com/files/530814/original/file-20230608-28-68sruc.jpg?ixlib=rb-1.1.0&rect=34%2C17%2C3799%2C2138&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/530814/original/file-20230608-28-68sruc.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=338&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/530814/original/file-20230608-28-68sruc.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=338&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/530814/original/file-20230608-28-68sruc.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=338&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/530814/original/file-20230608-28-68sruc.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=424&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/530814/original/file-20230608-28-68sruc.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=424&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/530814/original/file-20230608-28-68sruc.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=424&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
<figcaption>
<span class="caption">Euclid séjourne dans l’espace à côté du télescope spatial James-Webb et de la sonde Gaia, au point de Lagrange 2, qui permet d’être relativement abrité des rayonnements du Soleil.</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2023/05/Euclid_on_its_way_to_L2">ESA. Acknowledgement: Work performed by ATG under contract for ESA</a>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/">CC BY-SA</a></span>
</figcaption>
</figure>
<h2>Remonter le temps pour comprendre l’expansion de l’Univers</h2>
<p>Euclid va imager des milliards de galaxies, images qui voyagent à la vitesse de la lumière. Les galaxies seront vues telles qu’elles étaient au moment où leur lumière a été émise, c’est-à-dire dans le passé : plus elles sont éloignées, plus l’image reçue est ancienne. L’expansion, l’allongement de la trame de l’univers provoque également un étirement des spectres de lumière vers les grandes longueurs d’onde, et pour la lumière visible vers le rouge, voire l’infrarouge.</p>
<figure class="align-center zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/558055/original/file-20231107-25-tk9qiz.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="la galaxie NGC 6822" src="https://images.theconversation.com/files/558055/original/file-20231107-25-tk9qiz.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/558055/original/file-20231107-25-tk9qiz.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=600&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/558055/original/file-20231107-25-tk9qiz.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=600&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/558055/original/file-20231107-25-tk9qiz.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=600&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/558055/original/file-20231107-25-tk9qiz.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=754&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/558055/original/file-20231107-25-tk9qiz.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=754&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/558055/original/file-20231107-25-tk9qiz.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=754&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
<figcaption>
<span class="caption">La mission Euclid va créer une carte 3D de l'univers en imageant des galaxies à des distances pouvant atteindre jusqu'à 10 milliards d'années-lumière. Dans le passé, l'univers accueillait des galaxies irrégulières plutôt qu'en spirale comme notre galaxie. Ici, on voit une galaxie irrégulière photographiée par Euclid, appelée NGC 6822. Il est plutôt proche de nous, dans notre amas local de galaxie… à juste 1,6 million d'année-lumière.</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://photolibrary.esa.int/asset/?uuid=437b2ad7-879b-581c-a4f0-697fc2350000">ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image calculée par J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi</a>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/">CC BY-SA</a></span>
</figcaption>
</figure>
<p>Ce « décalage vers le rouge » permet de déterminer la distance à laquelle se trouve la source et donc indirectement de situer l’époque à laquelle la lumière a été émise (en utilisant par exemple le <a href="https://irfu.cea.fr/dphp/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_technique.php?id_ast=430&id_unit=8">« diagramme de Hubble »</a>). Euclid déterminera donc les décalages vers le rouge des galaxies qu’il imagera, pour reconstruire l’évolution de notre univers au cours des dix derniers milliards d’années.</p>
<hr>
<p>
<em>
<strong>
À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/lunivers-est-il-infini-197966">L’Univers est-il infini ?</a>
</strong>
</em>
</p>
<hr>
<p>Ainsi, en observant la distribution des galaxies formant les grandes structures de l’univers à différentes époques, Euclid nous aidera à comprendre pourquoi la trame de l’univers est en expansion (et donc pourquoi les objets célestes s’éloignent les uns des autres), mais aussi pourquoi cette expansion accélère sous l’effet d’une mystérieuse « énergie sombre ».</p>
<figure class="align-center zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/530815/original/file-20230608-29-dukj2z.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="carte des filaments de la toile cosmique" src="https://images.theconversation.com/files/530815/original/file-20230608-29-dukj2z.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/530815/original/file-20230608-29-dukj2z.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=597&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/530815/original/file-20230608-29-dukj2z.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=597&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/530815/original/file-20230608-29-dukj2z.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=597&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/530815/original/file-20230608-29-dukj2z.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=750&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/530815/original/file-20230608-29-dukj2z.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=750&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/530815/original/file-20230608-29-dukj2z.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=750&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
<figcaption>
<span class="caption">Les amas de galaxies se regroupent en filaments que l'on appelle «toile cosmique». Ici ces grandes structures sont imagées à partir du relevé astronomique SDSS (Sloan Digital Sky Survey).</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="http://classic.sdss.org/includes/sideimages/sdss_pie2.html">M. Blanton and the Sloan Digital Sky Survey</a>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">CC BY</a></span>
</figcaption>
</figure>
<h2>Peut-on voir la matière noire ?</h2>
<p>Euclid va aussi nous permettre d’aborder le deuxième grand mystère cosmologique, celui de la « matière noire ». Cette matière inhabituelle est introduite dans les théories astrophysiques pour rendre compte de différentes observations (masses des galaxies et amas de galaxies, fluctuations du fond diffus cosmologique). En d’autres termes, sans matière noire, on n’arrive pas à prédire ce que l’on voit, même avec les théories les plus sophistiquées dont nous disposions sur l’Univers.</p>
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<p>Mais la caractéristique principale de la matière noire est qu’elle interagit très peu avec la matière et la lumière (d’où son nom) : comment, dans ces conditions, peut-on espérer la détecter ? Euclid propose de <a href="https://theconversation.com/comment-la-mission-euclid-imagera-le-cote-obscur-de-lunivers-147791">détecter et localiser la matière sombre de manière indirecte en étudiant son effet gravitationnel sur l’image des galaxies</a>. Pour ce faire, Euclid utilisera le phénomène lentilles gravitationnelles qui « courbent » les rayons lumineux passant dans un champ de gravitation, et ainsi déforment l’image des galaxies le traversant. C’est en étudiant ces déformations d’image qu’il sera possible de reconstituer la matière sombre présente.</p>
<figure>
<iframe width="440" height="260" src="https://www.youtube.com/embed/A02q8W1vijY?wmode=transparent&start=0" frameborder="0" allowfullscreen=""></iframe>
<figcaption><span class="caption">Le segment sol Euclid, Le lentillage gravitationnel faible #13 ; Source : Euclid-France.</span></figcaption>
</figure>
<p>Ainsi, Euclid nous permettra de cartographier la non moins mystérieuse « matière sombre » qui participe, avec la matière visible des étoiles et des nébuleuses, aux effets de gravitation qui lient entre elles les étoiles au sein des galaxies et les galaxies au sein des amas.</p>
<p>Euclid observera depuis l’espace pour éviter de regarder à travers l’atmosphère terrestre. En effet, celle-ci est turbulente, ce qui trouble les images et affecte leur résolution ; et le rayonnement infrarouge est très absorbé par les molécules d’eau et de gaz carbonique principalement présentes dans l’atmosphère, ce qui limite fortement la possibilité de réaliser des images et des spectres dans ce domaine de longueurs d’onde. Il imagera tout ce qu’il est possible de voir au-delà de la Voie lactée, soit environ un tiers de la voûte céleste, le reste étant occulté par le plan galactique (disque dans lequel tournent les étoiles de notre galaxie) et par le plan de l’écliptique (disque dans lequel tournent les planètes de notre système solaire).</p>
<h2>Le télescope et ses instruments</h2>
<p>Le satellite est équipé d’un télescope de type Korsch à 3 miroirs qui offre un grand champ de vue, équivalent à deux fois et demi la surface du disque lunaire. Il a été réalisé par Airbus Defence and Space à Toulouse, entièrement en carbure de silicium (SiC), un matériau très stable en termes de dilatation et de distorsion thermique. Il est maintenu à une température de -140 °C et intègre deux instruments, le NISP et le VIS.</p>
<figure class="align-center ">
<img alt="le satellite dans une chambre spéciale" src="https://images.theconversation.com/files/530816/original/file-20230608-22-zldwku.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/530816/original/file-20230608-22-zldwku.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=400&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/530816/original/file-20230608-22-zldwku.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=400&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/530816/original/file-20230608-22-zldwku.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=400&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/530816/original/file-20230608-22-zldwku.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=503&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/530816/original/file-20230608-22-zldwku.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=503&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/530816/original/file-20230608-22-zldwku.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=503&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
<figcaption>
<span class="caption">Le satellite Euclid après ses tests réussis, pour s’assurer qu’il ne souffre pas d’interférences électromagnétiques à cause de ses propres instruments. Les tests sont réalisés dans une chambre isolée spécialement, à Thales Alenia Space, à Cannes.</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Missions/Euclid/%28sortBy%29/view_count/%28result_type%29/images">ESA-Manuel Pedoussaut</a>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/">CC BY-SA</a></span>
</figcaption>
</figure>
<p>Le NISP (pour <em>near infrared spectro photometer</em>) est un spectro-photomètre infrarouge réalisant en même temps les images des galaxies tout en dispersant leur lumière pour réaliser des spectres. Son grand plan focal de 66 millions de pixels, travaillant dans le proche infrarouge (0,9 à 2 micromètres) et refroidi à -180 °C, offre le plus grand champ de vue infrarouge jamais réalisé pour une mission spatiale. La partie opto-mécanique de l’instrument est également réalisée en SiC. Le NISP est de responsabilité française, réalisé sous la maîtrise d’œuvre du <a href="https://www.lam.fr/projets/euclid-nisp/">Laboratoire d’astrophysique de Marseille</a>.</p>
<p>Pour suivre l’évolution des structures à différentes époques, les distances seront déterminées par la « méthode des BAO » (<a href="https://www.sab-astro.fr/forumsab-astro/viewtopic.php?t=14681">oscillations acoustiques de baryons</a>), une méthode permettant d’obtenir une règle standard, un étalon dimensionnel pour mesurer des distances. L’objectif est de traiter 35 millions de galaxies.</p>
<p>Le VIS (<em>visible instrument</em>) est une caméra réalisant des images dans les longueurs d’onde visibles (0,55 à 0,9 micromètre), de responsabilité anglaise, sur laquelle sont présentes 3 contributions françaises, en particulier son immense plan focal totalisant environ 600 millions de pixels (équivalent à 300 téléviseurs HD), le deuxième plus grand jamais réalisé pour une mission spatiale après Gaia, permettant sur une même image de visualiser et de caractériser 50 000 galaxies.</p>
<p>Il est également réalisé en SiC et maintenu à une température de -120 °C. La <a href="https://theconversation.com/comment-la-mission-euclid-imagera-le-cote-obscur-de-lunivers-147791">déformation de certaines images de galaxies sous l’effet de lentilles gravitationnelles faibles</a> induite par les effets de gravitation dus à la présence de matière entre ces galaxies et le télescope permettra de mettre en évidence et de localiser la matière sombre. L’objectif est de traiter un milliard et demi de galaxies.</p>
<p>Les distances seront déterminées en mesurant le « décalage vers le rouge » de chaque source observée par des <a href="https://media4.obspm.fr/public/ressources_lu/pages_univers-lointain/redshift.html">méthodes spectrométriques</a> (instrument NISP) et <a href="https://www.youtube.com/watch?v=7cT3u5coRPg">photométriques</a> (instrument VIS) issues de mesures de luminosité réalisées à bord et complémentées par l’assistance de télescopes au sol.</p>
<p>Les deux instruments génèreront chaque jour environ 850 Gb de données à transmettre sur Terre. Le satellite intègre une mémoire de masse de 4Tbit stockant données scientifiques et données de télémétrie liées au fonctionnement des instruments. Il envoie chaque jour pendant quatre heures ces données vers la station sol de Cebreros en Espagne qui ensuite les transmet vers le Centre d’Opérations Mission situé au Centre ESOC de l’ESA à Darmstadt en Allemagne.</p>
<p>Cumulé sur les six ans de mission, le volume de donnée à traiter est impressionnant, de l’ordre de 170 millions de gigaoctets. Cela représente plusieurs centaines de milliers de disques durs d’ordinateurs personnels. Le traitement sera réalisé dans neuf centres de traitement, <a href="https://euclid-france.fr/segment-sol-2/">huit en Europe et un aux États-Unis</a>. Pour la France, le <a href="https://cc.in2p3.fr/">centre de calcul de l’Institut national de physique nucléaire et de physique des particules, à Villeurbanne</a> réalisera à lui seul le traitement de 30 % des données.</p>
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<p><em>Les laboratoires français impliqués dans le développement d’Euclid sont le <a href="https://www.cppm.in2p3.fr/renoir/euclid_science.php">Centre de Physique des Particules de Marseille</a>, l’<a href="https://www.ip2i.in2p3.fr/equipes/cosmologie/?cn-reloaded=1">Institut de Physique des 2 Infinis de Lyon</a>, le <a href="https://apc.u-paris.fr/APC_CS/fr/euclid-0">Laboratoire AstroParticules et Cosmologie</a>, le <a href="https://lpsc.in2p3.fr/index.php/fr/services/sdi/nos-realisations/66666883-sdi-euclid">Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie</a>, l’<a href="https://www.ias.u-psud.fr/fr/content/euclid">Institut d’Astrophysique Spatiale</a>, l’<a href="https://www.iap.fr/recherche/projets/projets-1.php?nom=euclid">Institut d'Astrophysique de Paris</a>, l’<a href="https://www.irap.omp.eu/sno/euclid/">Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie</a>, le <a href="https://lagrange.oca.eu/fr/recherche/actualites-scientifiques/toutes-les-actualites/66-euclid-a-l-assaut-de-la-face-sombre-de-l-univers?highlight=WyJldWNsaWQiXQ==">Laboratoire Joseph-Louis Lagrange</a>, le <a href="https://fr.u-paris.fr/laboratoires/astrophysique-instrumentation-modelisation">Laboratoire Astrophysique Instrumentation et Modélisation</a>, le <a href="https://physique.u-paris.fr/recherche/unites-de-recherche-physique/lerma">Laboratoire d'Etude du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique</a>, le <a href="https://www.lam.fr/projets/euclid-nisp/">Laboratoire d’Astrophysique de Marseille</a>, l’<a href="https://irfu.cea.fr/dap/Phocea/Vie_des_labos/Ast/ast_technique.php?id_ast=3101">Institut de Recherche sur les lois fondamentales de l’Univers</a> et le <a href="https://cc.in2p3.fr/">Centre de Calcul de l'Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules</a>.</em></p><img src="https://counter.theconversation.com/content/207331/count.gif" alt="The Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>André Debus ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.</span></em></p>
Le nouvel observatoire Euclid, lancé ce 1ᵉ juillet, va étudier la matière sombre et l’énergie noire, pour tenter de comprendre l’expansion de l’univers.
André Debus, Chef de projet des contributions françaises à EUCLID, Centre national d’études spatiales (CNES)
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2023-06-16T12:56:57Z
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Industrie spatiale : comment réguler le « New space » ?
<p>ClearSpace, Loft Orbital, ShareMySpace… Ces noms ne vous disent peut-être rien : ils font pourtant partie d’une constellation de start-up liées aux technologies spatiales dont le nombre a presque <a href="https://www.nasa.gov/sites/default/files/files/SEINSI.pdf">quintuplé sur une période de 10 ans</a>. Le chiffre d’affaires du secteur, en 2019, pèse pour près de <a href="https://www.oecd.org/innovation/the-space-economy-in-figures-c5996201-en.htm">300 milliards de dollars</a> en 2019.</p>
<p>Elle dessine ce qu’est le « New Space », qui lui-même complète un « Old Space » dans lequel les activités spatiales étaient essentiellement gouvernées par des acteurs publics tels que les États. Le lancement du satellite soviétique Sputnik l’avait incarné dès 1957.</p>
<p>Depuis le début des années 2000, c’est ainsi à un fort développement de l’entrepreneuriat que l’on assiste dans le secteur. L’évolution s’est produite sous l’influence conjointe de facteurs culturels, économiques, politiques et technologiques, qui ont permis une <a href="https://theconversation.com/le-rover-emirati-rashid-doit-se-poser-sur-la-lune-pour-une-mission-ephemere-204283">facilité d’accès à l’espace extra-atmosphérique pour les entrepreneurs</a>. De nouveaux entrants dans cet écosystème <a href="https://theconversation.com/lindustrie-spatiale-mondiale-a-laube-dune-decennie-de-bouleversements-majeurs-152338">ont bouleversé le fonctionnement traditionnel du secteur</a> à plusieurs niveaux. Cela appelle de nouvelles régulations auxquelles les jeunes pousses ne sont pas toujours bien préparées.</p>
<h2>Le spatial, un secteur chamboulé au tournant des années 2000</h2>
<p>Les dynamiques entrepreneuriales récentes sont fortement corrélées à un changement culturel et économique promu par les entrepreneurs de la Silicon Valley dans le <a href="https://www.ifri.org/sites/default/files/atoms/files/nardon_new_space_2017_p.pdf">domaine des Technologies de l’Information et de la Communication (TIC)</a>. Ces derniers ont exercé une pression toute particulière sur le secteur spatial, de plus en plus demandeurs de services reposant sur ses technologies, ce qui a ouvert de nouvelles opportunités en matière de modèles commerciaux. La start-up franco-américaine <a href="https://www.usinenouvelle.com/article/qui-est-loft-orbital-cette-start-up-spatiale-franco-americaine-qui-a-leve-125-millions-d-euros.N1166892">Loft Orbital</a> propose aujourd’hui, par exemple, de louer des satellites afin que les entreprises ne soient plus contraintes de posséder et d’exploiter le leur.</p>
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<p>Qui dit nouveaux entrepreneurs dit aussi nouveaux besoins de financement. Le développement d’investisseurs privés tels que <a href="https://seraphim.vc/">Seraphim Space IT</a> est alors venu en réponse à des <a href="https://www.cairn.info/revue-hermes-la-revue-2002-2-page-205.htm">problèmes de légitimité politique</a> sur le développement des activités spatiales à la fin des années 1990, alors que la guerre froide et les rivalités spatiales liées touchaient à leur fin. Les fonds provenaient alors surtout des États, autrement dit des contribuables. Le contexte devient alors propice pour voir apparaître les <a href="https://www.nasa.gov/content/cots-commercial-partners">premiers partenariats public-privé opérés par la National Aeronautics and Space Administration (NASA)</a>, avec SpaceX notamment.</p>
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À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/spacex-vers-une-nouvelle-ere-de-la-conquete-spatiale-139591">SpaceX : vers une nouvelle ère de la conquête spatiale</a>
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<p>Outre ces facteurs économiques et politiques, l’accessibilité croissante et la baisse des coûts des technologies et des infrastructures spatiales ont également joué un rôle important dans l’essor du <em>New Space</em>. On peut citer des avancées telles que l’impression 3D, les fusées réutilisables et les <a href="https://theconversation.com/les-cubesats-un-exemple-dinnovation-low-cost-dans-lindustrie-spatiale-129375">nanosatellites ou « cubesats »</a>, plus petits et moins coûteux. Elles ont permis aux entreprises privées d’entrer dans le secteur grâce à des coûts de production qui ont <a href="https://youtu.be/7a4UJnJJnJs">facilité l’accès à l’espace</a>.</p>
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À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/retour-des-humains-sur-la-lune-artemis-figure-de-proue-dune-competition-globale-150153">Retour des humains sur la Lune: Artemis, figure de proue d’une compétition globale</a>
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<p>L’ensemble a fait basculer les acteurs du spatial vers des logiques nouvelles. Ils ont notamment dû repenser leurs activités en fonction des besoins des utilisateurs finaux, et moins selon des impératifs de défense ou des objectifs scientifiques. Les principales agences spatiales du monde, telles que la NASA, l’Agence spatiale européenne (ESA) ou le CNES, ont mis en place d’importantes mesures d’incitation à l’entrepreneuriat. <a href="https://www.spaceappschallenge.org/">Challenges</a>, <a href="https://entreprises.cnes.fr/fr/actinspace">hackathons</a>, <a href="https://commercialisation.esa.int/esa-business-incubation-centres/">incubateurs</a> et <a href="https://air-cosmos.com/article/cosmicapital-un-fonds-ddi-aux-technologies-du-new-space-en-france-et-en-europe-25472">financements</a> en capital-risque ont ainsi vu le jour.</p>
<p><iframe id="BYfhf" class="tc-infographic-datawrapper" src="https://datawrapper.dwcdn.net/BYfhf/1/" height="400px" width="100%" style="border: none" frameborder="0"></iframe></p>
<p>Les récents plans d’investissement public, à l’image du <a href="https://www.elysee.fr/emmanuel-macron/2021/10/12/presentation-du-plan-france-2030">plan national d’investissement France 2030</a>, indiquent qu’une « attention particulière sera accordée aux projets portés par les acteurs émergents (start-up et PME-ETI innovantes) » dans <a href="https://www.bpifrance.fr/nos-appels-a-projets-concours/appel-a-projets-spatial-developpement-et-industrialisation-de-constellations-de-satellites-et-de-leurs-technologies-habilitantes">l’appel à projets opéré la BPI</a> sur le développement et l’industrialisation de constellations de satellites et les technologies associées.</p>
<h2>Quelle place pour la soutenabilité ?</h2>
<p>Ce développement doit aussi répondre de ses conséquences. Un défi majeur réside ainsi dans la gestion des déchets spatiaux, provoqués par le nombre croissant d’objets lancés en orbite autour de la Terre et dont la fin de vie demeure problématique. Plus de débris, c’est potentiellement plus de collisions avec des objets fonctionnels, donc plus de débris avec des effets en chaîne : c’est ce que l’on appelle le <a href="https://www.cite-espace.com/centre_ressources/le-syndrome-de-kessler/">syndrome de Kessler</a>.</p>
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<iframe width="440" height="260" src="https://www.youtube.com/embed/q7IerRMAcno?wmode=transparent&start=0" frameborder="0" allowfullscreen=""></iframe>
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<p>Pour pallier un <a href="https://theconversation.com/pollution-dans-lespace-et-si-on-taxait-144744">manque de régulation</a>, la communauté spatiale internationale se concerte ainsi dans le cadre de diverses initiatives telles que l’<a href="https://www.iadc-home.org/"><em>Inter-Agency Space Debris Coordination Committee</em></a> et le <a href="https://moonvillageassociation.org/"><em>Moon Village Association</em></a> qui proposent des directives de bonne conduite. Plusieurs start-up proposent aussi de répondre à la problématique des débris spatiaux, telle que <a href="https://clearspace.today/">Clearspace</a>, qui ambitionne de devenir le prochain <a href="https://www.lesechos.fr/industrie-services/air-defense/spatial-clearspace-en-piste-pour-devenir-le-premier-eboueur-du-ciel-1269956">« éboueur du spatial »</a>.</p>
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À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/destruction-dun-satellite-russe-de-nouveaux-debris-menacent-la-station-spatiale-internationale-151789">Destruction d’un satellite russe : de nouveaux débris menacent la Station Spatiale Internationale</a>
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<p>Les <a href="https://theconversation.com/les-satellites-starlink-nous-empecheront-bientot-dobserver-les-etoiles-150410">États</a> tentent également de répondre à ces enjeux de <a href="https://theconversation.com/comment-les-activites-spatiales-peuvent-elles-evoluer-vers-plus-de-durabilite-200396">soutenabilité</a>, en fixant des <a href="https://theconversation.com/quel-cadre-juridique-pour-les-conflits-spatiaux-de-demain-153244">normes contraignantes</a>. On peut citer notamment la <a href="https://www.legifrance.gouv.fr/loda/id/JORFTEXT000018931380">loi française de 2008 relative aux opérations spatiales (loi LOS)</a>, <a href="https://entreprises.cnes.fr/fr/consultation-actualisation-los-2023">actuellement en cours d’actualisation</a>. Elle a la particularité en droit spatial d’obliger les opérateurs de satellites français à libérer les orbites utilisées dans les 25 ans qui suivent la fin de leur mission par désintégration dans l’atmosphère terrestre ou placement sur une orbite cimetière. Elle fixe en outre des <a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/FR/TXT/HTML/?uri=CELEX%3A52021XC0218%2801%29">critères d’impacts socio-environnementaux dans les appels à projets publics</a>.</p>
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À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/pollution-dans-lespace-et-si-on-taxait-144744">Pollution dans l’espace : et si on taxait ?</a>
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<p>Les <a href="https://www.unoosa.org/oosa/en/ourwork/access2space4all/index.html">questions d’impacts sociaux</a> méritent tout autant d’être pris en compte dans le développement des activités entrepreneuriales spatiales. Un travail pour les identifier est à poursuivre mais le bureau des affaires spatiales des Nations unies a déjà défini un certain nombre de <a href="https://www.unoosa.org/oosa/en/ourwork/space4sdgs/index.html">thématiques</a> s’inspirant des 17 objectifs de développement durable de l’ONU. On peut notamment citer l’accès aux données spatiales pour tous auquel la start-up française <a href="https://www.sharemyspace.space/">ShareMySpace</a> s’attelle.</p>
<h2>Légiférer sans entraver la compétitivité ?</h2>
<p>Néanmoins, qui dit régulation dit aussi enjeu de compétitivité lorsque l’on touche à un secteur mondialisé. Les critères posés semblent aujourd’hui trop différer d’un pays à l’autre, ce qui peut conduire à un phénomène dit de « forum shopping » : les entreprises vont tenter de profiter de la juridiction la plus susceptible de donner raison à leurs propres intérêts.</p>
<p><a href="https://theconversation.com/pourquoi-la-chine-tient-tant-a-gagner-la-nouvelle-course-aux-etoiles-155581">La Chine</a>, les <a href="https://theconversation.com/le-rover-emirati-rashid-doit-se-poser-sur-la-lune-pour-une-mission-ephemere-204283">Émirats arabes unis</a>, les <a href="https://theconversation.com/retour-des-humains-sur-la-lune-artemis-figure-de-proue-dune-competition-globale-150153">États-Unis</a>, <a href="https://www.lefigaro.fr/societes/l-inde-s-impose-comme-une-grande-nation-spatiale-20221118">l’Inde</a> et le <a href="https://www.lexpress.fr/sciences-sante/sciences/l-exploitation-privee-des-ressources-de-l-espace-autorisee-au-luxembourg_1932344.html">Luxembourg</a> contribuent ainsi à un marché spatial international hautement compétitif avec des cadres légaux flexibles, en plus d’offrir parfois des solutions techniques et commerciales souvent moins chères qu’en France. C’est ce qu’a souligné Stanislas Maximin, PDG de la start-up Latitude lors des Assises du <em>New Space</em> à Paris, le 7 juillet 2022 à propos de la loi LOS :</p>
<blockquote>
<p>« Le problème c’est qu’on est un tout petit pays. Il y a aussi les États-Unis, la Chine, l’Allemagne… Que toute l’Europe légifère ? Pourquoi pas : ça ferait plus ou moins entre 20 et 30 % de l’économie spatiale mondiale. La France seule ? Je le vois surtout comme un risque ».</p>
</blockquote>
<p>Dans le contexte international hautement concurrentiel du <em>New Space</em>, les résultats de nos <a href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/radm.12547">travaux de recherche</a> indiquent que multiplier des critères socio-environnementaux sans accompagnement dédié spécialisé sur le sujet semble aller à l’encontre du développement de l’entrepreneuriat spatial. Cela peut réduire la compétitivité des nouveaux entrants, et plus particulièrement des start-up.</p>
<p>Cela n’implique pas que ces critères de soutenabilité doivent être absents du cahier des charges des appels à projets ou des normes juridiques en vigueur. Néanmoins, nous pensons qu’il est plus pertinent de les introduire de les adapter à la maturité des entreprises qui ne sont pas toutes en mesure de répondre aux mêmes contraintes. Plusieurs start-up ont pu nous l’indiquer, comme ce dirigeant :</p>
<blockquote>
<p>« Aujourd’hui, on ne va pas se mentir, on essaie d’abord de développer un produit. Quand on en fera 5 000 par an, on lancera plus sérieusement la réflexion sur ces sujets qui sont intéressants, mais il faudra que cela intervienne au bon moment ».</p>
</blockquote>
<p>Nous avons également remarqué dans nos recherches qu’il existe un fossé entre les attentes institutionnelles envers les start-up et les moyens à disposition pour accompagner ces jeunes pousses vers un développement soutenable. L’accompagnement entrepreneurial des nouveaux entrants en matière de soutenabilité demeure marginal et ne prépare pas suffisamment ces derniers à répondre aux contrats et appels à projets en matière d’impacts socio-environnementaux ainsi qu’à leur ouverture à de nouveaux marchés. Renforcer cet accompagnement permettrait de développer des activités spatiales plus compétitives et plus soutenables, sans pour autant réduire l’attractivité des territoires et des organisations orchestrant ces activités.</p>
<hr>
<p><em>La Chaire academico-industrielle Sirius, portée par Airbus Defence and Space, le Centre national d’études spatiales (CNES), Thales Alenia Space ainsi que par TBS Education et l’Université Toulouse 1 Capitole s’attache dans ses <a href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/radm.12547">travaux</a> à analyser les aspects légaux et managériaux du « New Space »</em></p><img src="https://counter.theconversation.com/content/206014/count.gif" alt="The Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Aveline Cloitre a reçu des financements de la Chaire SIRIUS portée par Airbus Defence and Space, le Centre national d’études spatiales (CNES), Thales Alenia Space ainsi que par TBS Education et l’Université Toulouse 1 Capitole</span></em></p><p class="fine-print"><em><span>Victor Dos Santos Paulino a reçu des financements de la Chaire SIRIUS portée par Airbus Defence and Space, le Centre national d’études spatiales (CNES), Thales Alenia Space ainsi que par TBS Education et l’Université Toulouse 1 Capitole</span></em></p><p class="fine-print"><em><span>Christina Theodoraki ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.</span></em></p>
Le secteur spatial a connu un vaste bouleversement depuis le début des années 2000 avec l’arrivée massive d’acteurs privés. Comment organiser ce marché pour éviter les externalités négatives ?
Aveline Cloitre, PhD student, space entrepreneurship, TBS Education
Christina Theodoraki, Professeur Associé en Entrepreneuriat et Stratégie, TBS Education
Victor Dos Santos Paulino, Professeur associé en management de l'innovation et stratégie, Chaire Sirius, TBS Education
Licensed as Creative Commons – attribution, no derivatives.
tag:theconversation.com,2011:article/207067
2023-06-12T18:43:26Z
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Adieu Ariane 5 ! Retour sur ses plus belles missions
<figure><img src="https://images.theconversation.com/files/530119/original/file-20230605-29-q597b3.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&rect=3%2C3%2C1274%2C898&q=45&auto=format&w=496&fit=clip" /><figcaption><span class="caption">Décollage d’Ariane 5 avec le télescope James-Webb à bord.</span> <span class="attribution"><a class="source" href="https://commons.m.wikimedia.org/wiki/File:Webb_liftoff_on_Ariane_5_%28weic2101d%29.jpeg">ESA/CNES/Arianespace/Optique Vidéo du CSG - JM Guillon</a>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">CC BY</a></span></figcaption></figure><p>Le 16 juin, s’élancera depuis le port spatial de l’Europe à Kourou, la dernière Ariane 5. Ce lanceur lourd, fleuron de l’industrie spatiale européenne, assure depuis 1997 l’accès de l’Europe à l’espace. Après ce cent dix-septième lancement, Ariane 5 tirera sa révérence. Elle sera bientôt remplacée par <a href="https://theconversation.com/ariane-6-et-les-nouveaux-lanceurs-spatiaux-ou-comment-fabriquer-une-fusee-en-2023-193879">Ariane 6, plus puissante et plus polyvalente tout en étant moins coûteuse</a>, avec un premier lancement prévu fin 2023. </p>
<p>Ariane 5, grâce à son énorme capacité et sa précision, a permis d’envoyer dans l’espace de nombreuses missions internationales, aussi bien dans le domaine des télécommunications que de l’observation et l’exploration de l’univers. </p>
<p>Voici notre « top 8 » des missions envoyées par Ariane 5. </p>
<h2>2023 : Juice, direction les lunes glacées de Jupiter</h2>
<p>Le 14 avril 2023, s’élançait sur une Ariane 5 la mission européenne JUICE (<em>Jupiter Icy Moon Explorer</em>), qui doit rejoindre dans huit ans Jupiter et ses lunes glacées afin de les étudier et de répondre à de grandes questions : Quelles sont les conditions qui président à la formation des planètes et à l’émergence de la vie ? Comment est né le système solaire ?</p>
<figure class="align-center ">
<img alt="" src="https://images.theconversation.com/files/530901/original/file-20230608-18-jib9l3.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/530901/original/file-20230608-18-jib9l3.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=337&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/530901/original/file-20230608-18-jib9l3.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=337&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/530901/original/file-20230608-18-jib9l3.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=337&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/530901/original/file-20230608-18-jib9l3.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=424&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/530901/original/file-20230608-18-jib9l3.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=424&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/530901/original/file-20230608-18-jib9l3.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=424&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
<figcaption>
<span class="caption">Illustration du satellite Juice arrivant à proximité de Jupiter (dans plusieurs années).</span>
<span class="attribution"><span class="source">NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M.Gill/VR2Planets, 2023</span>, <span class="license">Fourni par l'auteur</span></span>
</figcaption>
</figure>
<p>Lorsque la sonde atteindra le système jovien, une phase d’exploration de 3 ans et demi commencera, au cours de laquelle JUICE portera une attention toute particulière à Ganymède, une lune de Jupiter suspectée d’abriter un océan liquide sous sa croûte de glace.</p>
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À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/la-mission-juice-part-explorer-les-lunes-glacees-de-jupiter-202214">La mission JUICE part explorer les lunes glacées de Jupiter</a>
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<h2>2021 : le télescope James-Webb, une révolution pour l’astronomie</h2>
<p>Après plus de 20 ans de travail, la NASA et ses partenaires, ESA et CSA, ont suivi avec un immense soulagement le lancement par Ariane 5 du télescope spatial James Webb avec une précision parfaite, le 25 décembre 2021 – un beau cadeau de Noël pour la communauté scientifique internationale.</p>
<p>Souvent évoqué comme le successeur de l’iconique <a href="https://theconversation.com/succes-scientifiques-et-images-epoustouflantes-lheritage-du-telescope-spatial-hubble-171524">télescope spatial Hubble</a>, le <a href="https://theconversation.com/dossier-le-james-webb-space-telescope-lavenir-de-lastronomie-dans-lespace-173680">James-Webb</a> lui est plutôt complémentaire. En observant dans l’infrarouge avec une excellente qualité d’image, il donne enfin aux scientifiques accès à l’univers très lointain, siège de la formation des premiers objets… Tout autant qu’aux objets plus proches et plus petits comme les nuages interstellaires, où se forment les étoiles mais qui sont opaques pour Hubble, les exoplanètes et même une vision inédite des objets de notre système solaire.</p>
<figure class="align-center zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/530117/original/file-20230605-29-hxvpja.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="Image de Cassiopée A pris epar le James-Webb télescope" src="https://images.theconversation.com/files/530117/original/file-20230605-29-hxvpja.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/530117/original/file-20230605-29-hxvpja.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=338&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/530117/original/file-20230605-29-hxvpja.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=338&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/530117/original/file-20230605-29-hxvpja.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=338&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/530117/original/file-20230605-29-hxvpja.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=424&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/530117/original/file-20230605-29-hxvpja.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=424&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/530117/original/file-20230605-29-hxvpja.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=424&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
<figcaption>
<span class="caption">Cassiopée A est une rémanence d’une supernova. C’est la source radio la plus forte du ciel après le Soleil, située à une distance d’environ 11 000 années-lumière.</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://webbtelescope.org/contents/media/images/2023/121/01GWQBBY77MHGFV3M3N63KDCEJ?page=2&filterUUID=91dfa083-c258-4f9f-bef1-8f40c26f4c97">NASA, ESA, CSA, Danny Milisavljevic (Purdue University), Tea Temim (Princeton University), Ilse De Looze (UGent), Joseph DePasquale (STScI)</a>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">CC BY</a></span>
</figcaption>
</figure>
<p>Avec à peine un an d’observation (la <a href="https://www.esa.int/Space_in_Member_States/France/Il_y_a_un_an_le_lancement_parfait_du_telescope_spatial_James_Webb">mission pourrait durer 20 ans</a>), le James-Webb a déjà obtenu nombre de résultats spectaculaires : détection d’amas de galaxies dinosaures ou chimie à l’œuvre dans les atmosphères de plusieurs exoplanètes ainsi que dans le milieu interstellaire. Du bonheur pour les scientifiques mais aussi pour le grand public, qui a pu découvrir avec enthousiasme des clichés incroyables de notre univers. </p>
<p>La NASA réfléchit déjà au futur grand observatoire spatial qui sera bâti sur les épaules du Webb : le <a href="https://www.jpl.nasa.gov/habex/"><em>Habitable Worlds Observatory</em></a>, ou observatoire des mondes habitables.</p>
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À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/dossier-le-james-webb-space-telescope-lavenir-de-lastronomie-dans-lespace-173680">Dossier : Le James Webb Space Telescope, l’avenir de l’astronomie dans l’espace</a>
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<h2>2018 : BepiColombo, un long voyage vers l’enfer</h2>
<p>Le 19 octobre 2018, BepiColombo était projetée hors du champ de gravité terrestre par une fusée Ariane 5. </p>
<p>Elle entamait alors une croisière de 7 ans vers la planète Mercure, au cours de laquelle elle tournera 18 fois autour du soleil, en s’appuyant sur la force d’attraction de la Terre (une fois), de Vénus (deux fois), et de Mercure elle-même (6 fois). Ces survols lui ont déjà permis de capturer à la volée des images inédites.</p>
<figure class="align-center ">
<img alt="" src="https://images.theconversation.com/files/530897/original/file-20230608-16-wydta3.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/530897/original/file-20230608-16-wydta3.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=339&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/530897/original/file-20230608-16-wydta3.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=339&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/530897/original/file-20230608-16-wydta3.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=339&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/530897/original/file-20230608-16-wydta3.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=426&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/530897/original/file-20230608-16-wydta3.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=426&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/530897/original/file-20230608-16-wydta3.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=426&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
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<span class="caption">La surface cratérisée de Mercure, observée par BepiColombo à son 2ᵉ survol le 23 juin 2022.</span>
<span class="attribution"><span class="source">ESA</span>, <span class="license">Fourni par l'auteur</span></span>
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<p>Au bout du voyage, ce sont deux sondes, une européenne et une japonaise, qui seront insérées en orbite autour de Mercure le 20 décembre 2025. Elles étudieront conjointement son champ magnétique dont l’existence, sur une planète aussi petite, est une énigme. La composition de sa très fine atmosphère nous renseignera sur la formation du disque protosolaire : Mercure est-elle née au plus près de notre étoile par un processus d’accrétion ou plus loin, avant de migrer vers elle ? Les cratères des régions polaires seront scrutés avec grande attention : les plus profonds d’entre eux pourraient abriter de la glace d’eau apportée par des comètes. Il faudra pour résoudre ces mystères, grâce à quatre couches de couvertures isolantes multi-plis et à des radiateurs protégés par des persiennes vénitiennes, résister à des températures externes de 450 °C et aux radiations dégagées par le soleil tout proche.</p>
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À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/la-sonde-spatiale-bepicolombo-a-la-decouverte-de-mercure-105898">La sonde spatiale BepiColombo à la découverte de Mercure</a>
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<h2>2016 : Galileo, le GPS européen</h2>
<p>Fournissant un service mondial de positionnement, Galileo est basé sur une constellation de 30 satellites en orbite à 23 222 km d’altitude. Il affiche une précision inférieure à un mètre à tout endroit de la planète. Ce programme permet à l’Europe d’être indépendante dans le domaine de la navigation par satellite (<em>Global Navigation Satellite System</em>), en parallèle du système américain <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System">GPS</a>, du système russe <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/GLONASS">GLONASS</a> et du système chinois <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Beidou">BEIDOU</a>.</p>
<figure class="align-right zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/530898/original/file-20230608-21-95ms18.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="" src="https://images.theconversation.com/files/530898/original/file-20230608-21-95ms18.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=237&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/530898/original/file-20230608-21-95ms18.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=849&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/530898/original/file-20230608-21-95ms18.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=849&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/530898/original/file-20230608-21-95ms18.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=849&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/530898/original/file-20230608-21-95ms18.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=1067&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/530898/original/file-20230608-21-95ms18.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=1067&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/530898/original/file-20230608-21-95ms18.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=1067&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
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<span class="caption">Intégration des satellites Galileo sur le lanceur Ariane 5 ES.</span>
<span class="attribution"><span class="source">CNES/ESA/Arianespace/Optique Vidéo CSG/JM Guillon, 2016</span>, <span class="license">Fourni par l'auteur</span></span>
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</figure>
<p>Grâce à trois lancements réalisés de 2016 à 2018, Ariane 5 a mis en orbite douze satellites Galileo, ce qui représente à ce jour la moitié des satellites opérationnels. L’autre moitié de la constellation a également été mise sur orbite par Arianespace depuis Kourou avec des fusées Soyouz avant 2016 et en 2020. Cette capacité accrue de mise en orbite d’Ariane 5 a permis le peuplement en vitesse accélérée de la constellation Galileo en vue de la fourniture de services opérationnels qui ont été initiés dès fin 2016.</p>
<p>La fusée Ariane a été adaptée pour lancer simultanément quatre satellites Galileo : la version « Ariane 5 Evolution Storage » permet le réallumage de l’étage supérieur et donc une injection des satellites très proche de l’orbite finale. Cette capacité était indispensable compte tenu de la quantité limitée d’ergols que ces satellites peuvent embarquer.</p>
<p>Il reste dix satellites de la première génération Galileo à placer en orbite – la future Ariane 6 doit y contribuer.</p>
<h2>2009 : Herschel lève le rideau sur l’univers froid</h2>
<p>C’est une mission capitale pour l’Europe qu’Ariane 5 réussit le 14 mai 2009 : le lancement de non pas un, mais deux télescopes de l’ESA <a href="https://theconversation.com/voyage-en-galaxies-ce-que-herschel-et-planck-nous-ont-appris-1-48622">télescopes Herschel et Planck</a>, dédiés respectivement à l’étude de l’univers froid et du fond diffus cosmologique. </p>
<p>Équipé du plus grand miroir spatial monolithique à ce jour (diamètre de 3,5 mètres) et de capteurs ultra-refroidis, Herschel observe pendant trois ans les sources de rayonnement froid pour explorer par exemple les nuages de poussières interstellaires et leur dynamique, l’histoire de la formation d’étoiles dans les galaxies au cours des âges.</p>
<figure class="align-center ">
<img alt="Image prise par Herschel" src="https://images.theconversation.com/files/530902/original/file-20230608-17-eeu3mk.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/530902/original/file-20230608-17-eeu3mk.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=440&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/530902/original/file-20230608-17-eeu3mk.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=440&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/530902/original/file-20230608-17-eeu3mk.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=440&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/530902/original/file-20230608-17-eeu3mk.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=553&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/530902/original/file-20230608-17-eeu3mk.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=553&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/530902/original/file-20230608-17-eeu3mk.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=553&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
<figcaption>
<span class="caption">Image de nébuleuse prise par Herschel.</span>
<span class="attribution"><span class="source">ESA/NASA/JPL-Caltech, 2009</span>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/">CC BY-SA</a></span>
</figcaption>
</figure>
<p>Le rayonnement observé par Herschel est inaccessible pour les télescopes au sol, et la mission, terminée en 2013, a donc apporté une moisson de résultats et d’images somptueuses : des nuages de l’eau apportée vingt-cinq ans plus tôt dans l’atmosphère de Jupiter par la collision de la comète Shoemaker-Levy 9, des pouponnières d’étoiles au sein de filaments de poussières et de gaz, berceaux de formation de planètes et de comètes autour d’autres étoiles, de l’omniprésence de l’eau dans l’univers.</p>
<p>Le succès d’Herschel est tel que la communauté scientifique internationale s’emploie désormais à lui trouver un successeur. La NASA, qui avait contribué à Herschel, devrait émettre en 2023 un appel à missions dédié.</p>
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À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/voyage-en-galaxies-ce-que-herschel-et-planck-nous-ont-appris-48622">Voyage en galaxies : ce que Herschel et Planck nous ont appris</a>
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<h2>2008-2015 : l’ATV, le livreur de l’espace</h2>
<p>Pour ravitailler la Station Spatiale Internationale, l’ESA a conçu un vaisseau spatial dédié : le véhicule automatique de transfert européen, ou « ATV » pour <em>Automated Transfer Vehicle</em>. Il peut transporter jusqu’à huit tonnes de matériel (oxygène, carburant, eau potable, vivres, équipements scientifiques) et a effectué cinq vols entre 2008 et 2015.</p>
<figure class="align-center zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/530895/original/file-20230608-16-zhwk32.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="L’ATV vu depuis l’ISS" src="https://images.theconversation.com/files/530895/original/file-20230608-16-zhwk32.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/530895/original/file-20230608-16-zhwk32.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=400&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/530895/original/file-20230608-16-zhwk32.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=400&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/530895/original/file-20230608-16-zhwk32.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=400&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/530895/original/file-20230608-16-zhwk32.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=503&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/530895/original/file-20230608-16-zhwk32.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=503&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/530895/original/file-20230608-16-zhwk32.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=503&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
<figcaption>
<span class="caption">L’ATV Albert Einstein en approche de la station spatiale internationale.</span>
<span class="attribution"><span class="source">ESA/NASA 2013</span>, <span class="license">Fourni par l'auteur</span></span>
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</figure>
<h2>2004-2014 : Rosetta, un plan sur la comète</h2>
<p>Le 2 mars 2004, à bord d’une <a href="https://ariane.cnes.fr/fr/web/CNES-fr/771-ariane-5-en-quelques-chiffres.php">Ariane 5 dans sa version G+</a>, la sonde européenne Rosetta quitte la Terre pour un voyage long de 10 ans, à destination de la comète Tchoury – de son vrai nom 67P/Churyumov-Gerasimenko. </p>
<p>Pour ce voyage long de dix ans, avec plus de quatre tours autour du Soleil, Rosetta emporte deux tonnes de carburant, soit les deux tiers de sa masse totale.</p>
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<iframe width="440" height="260" src="https://www.youtube.com/embed/ghPazIU-dEU?wmode=transparent&start=0" frameborder="0" allowfullscreen=""></iframe>
<figcaption><span class="caption">La mission Rosetta vers la comète Churyumov-Gerasimenko. Source : CNES.</span></figcaption>
</figure>
<p>En août 2014, Rosetta arrive enfin à proximité de Tchoury. Elle va l’étudier pendant deux ans et demi et larguer un petit atterrisseur, Philae, le 14 novembre 2014. Ces analyses ont révélé que la comète, loin d’être une « boule de neige sale » comme l’avait décrite Fred Whipple, est constituée à parts égales de glaces (principalement d’eau), de matière organique et de minéraux silicatés. Rosetta a analysé plus de soixante molécules, dont la glycine, un acide aminé. </p>
<p>De cette mission, on retiendra que l’eau de la Terre ne provient probablement pas des comètes, mais que les molécules carbonées, elles, auraient peut-être une origine cométaire.</p>
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À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/les-poussieres-de-la-comete-tchouri-permettent-de-remonter-lhistoire-du-systeme-solaire-89053">Les poussières de la comète Tchouri permettent de remonter l’histoire du Système solaire</a>
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<h2>1999 : XMM-Newton ouvre une nouvelle fenêtre sur l’univers</h2>
<p>Le 10 décembre 1999, lors de son premier vol commercial, Ariane 5 place sur une orbite haute elliptique un télescope révolutionnaire. Dimensionné pour remplir totalement la coiffe d’Ariane 5, il restera le plus grand télescope jamais lancé dans l’espace jusqu’en 2021, et n’a été détrôné que récemment, par le célèbre télescope spatial James-Webb.</p>
<p><a href="https://xmm-newton.cnes.fr/fr">XMM-Newton</a> est dédié à l’observation du rayonnement X dans l’univers, en provenance de trous noirs en flagrant délit d’accrétion de matière, d’étoiles en fin de vie ou traversant des épisodes cataclysmiques, de gaz chauds baignant les amas de galaxies, d’étoiles à neutrons, jusqu’aux aurores boréales des planètes géantes de notre système solaire.</p>
<figure class="align-center ">
<img alt="" src="https://images.theconversation.com/files/531302/original/file-20230612-200847-3hf2i4.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/531302/original/file-20230612-200847-3hf2i4.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=610&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/531302/original/file-20230612-200847-3hf2i4.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=610&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/531302/original/file-20230612-200847-3hf2i4.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=610&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/531302/original/file-20230612-200847-3hf2i4.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=766&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/531302/original/file-20230612-200847-3hf2i4.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=766&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/531302/original/file-20230612-200847-3hf2i4.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=766&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
<figcaption>
<span class="caption">Image en rayons X de la bulle de gaz ultra-chaud en expansion éjectée lors de l’explosion de la supernova G272.2-03.2 il y a quelques milliers d’années. Les données d’XMM sont ici transposées en couleurs visibles pour permettre à l’œil humain de les visualiser.</span>
<span class="attribution"><span class="source">XMM-Newton/ESA</span>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">CC BY</a></span>
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<p>Doté de trois télescopes capables de focaliser et de mesurer les rayons X – un rayonnement ultra-énergétique particulièrement difficile à dévier et à stopper, XMM-Newton inonde la communauté scientifique d’images et de spectres de plusieurs centaines de milliers de sources cosmiques. La mission a longtemps été la plus productive des missions scientifiques de l’ESA, en termes de publications scientifiques – jusqu’à l’avènement de <a href="https://gaia-mission.cnes.fr/fr">Gaia</a> en 2018. Aujourd’hui, XMM-Newton fonctionne toujours parfaitement.</p>
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À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/la-carte-la-plus-precise-de-la-voie-lactee-senrichit-encore-174347">La carte la plus précise de la Voie Lactée s'enrichit encore</a>
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<img src="https://counter.theconversation.com/content/207067/count.gif" alt="The Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Les auteurs ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'ont déclaré aucune autre affiliation que leur organisme de recherche.</span></em></p>
Ariane 5 part à la retraite à la fin de la semaine, après 24 ans de lancements. Pour fêter ça, retour sur huit de ses missions iconiques.
Francis Rocard, Planétologue, Responsable des programmes d'exploration du Système solaire, Centre national d’études spatiales (CNES)
Jean Maréchal, Responsable de programme Navigation et localisation, Centre national d’études spatiales (CNES)
Olivier Joie-La Marle, Responsable du programme sciences de l'univers, Centre national d’études spatiales (CNES)
Pierre Bousquet, Sous Directeur Adjoint des projets d'exploration et vols habités, Centre national d’études spatiales (CNES)
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tag:theconversation.com,2011:article/204826
2023-06-05T15:49:19Z
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Ondes gravitationnelles : le Einstein Telescope, un détecteur de troisième génération prévu en Europe
<figure><img src="https://images.theconversation.com/files/528795/original/file-20230529-23-6xjh0a.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=496&fit=clip" /><figcaption><span class="caption">Vue d'artiste d'Einstein Telescope</span> </figcaption></figure><p>Les <a href="https://www.dunod.com/sciences-techniques/poursuite-ondes-gravitationnelles-dernieres-nouvelles-univers">ondes gravitationnelles</a> ont été prédites en 1916 par Albert Einstein : elles sont alors une conséquence logique de sa nouvelle théorie de la gravitation, la relativité générale.</p>
<p>Mais ces infimes déformations de l’<a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Espace-temps">espace-temps</a> sont longtemps restées un concept abstrait. Ce n’est qu’après la conférence de Chapel Hill aux États-Unis en 1957 que des scientifiques envisagent la possibilité de les détecter. Les premières études de détecteurs ne voient le jour qu’à la décennie suivante : des « barres résonnantes » puis des interféromètres sont proposés, de plus en plus grands pour être de plus en plus sensibles.</p>
<p>Si ce principe de détection a effectivement démontré toute sa puissance lors de la dernière décennie, soit cent ans après la prédiction d’Einstein, nous sommes aujourd’hui à nouveau confrontés aux défis d’augmenter la sensibilité – et donc la taille – des détecteurs d’ondes gravitationnelles, pour sonder l’univers plus loin, plus complètement et plus précisément.</p>
<h2>Les prouesses des détecteurs d’ondes gravitationnelles</h2>
<p>Ce n’est qu’en 2015 que les <a href="https://theconversation.com/les-ondes-gravitationnelles-laventure-continue-74817">premières ondes gravitationnelles</a> ont été <a href="https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.116.061102">détectées</a>. Puis, en août 2017, alors que des satellites détectent un « flash » de rayons gamma (des photons plus énergétiques que ceux de la lumière visible), ces <a href="https://theconversation.com/a-lecoute-des-murmures-de-lunivers-ma-belle-aventure-autour-dune-decouverte-astronomique-87808">détecteurs capturent conjointement les signaux d’une fusion de deux étoiles à neutrons</a>. Grâce à leur <a href="https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.119.161101">fonctionnement en réseau</a>, ils peuvent déterminer la localisation précise de cet événement cosmique majeur et <a href="https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/aa91c9">indiquer aux télescopes traditionnels où pointer afin d’observer les suites de la fusion</a>.</p>
<p>Avec cet événement, baptisé GW170817, l’<a href="https://theconversation.com/lastronomie-multi-messagers-croiser-les-informations-pour-mieux-apprehender-lunivers-171074">astronomie multi-messagers</a> est née !</p>
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À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/lastronomie-multi-messagers-croiser-les-informations-pour-mieux-apprehender-lunivers-171074">L’astronomie multi-messagers, croiser les informations pour mieux appréhender l’univers</a>
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<p>Entre 2015 et mars 2020 (lorsque les détecteurs LIGO et Virgo ont dû s’arrêter à cause de l’émergence de la pandémie de Covid-19), 90 signaux d’ondes gravitationnelles ont été <a href="https://arxiv.org/abs/2111.03606">détectés</a> : tous reflètent des fusions de deux astres compacts, trous noirs et/ou étoiles à neutrons. L’augmentation rapide du nombre de détections est le reflet de la stratégie suivie depuis près de trente ans : une alternance de campagnes de prises de données et de phases d’amélioration des instruments pour les rendre plus sensibles. Ce processus se poursuit actuellement avec le démarrage, le 24 mai 2023, d’une nouvelle prise de données commune, qui voit le détecteur japonais KAGRA s’ajouter à ceux de LIGO et Virgo.</p>
<figure> <img src="https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/48/GW_propagating_surface_bin.gif"><figcaption>Ondesgravitationnellesengendrées par un système binaire. La déformation se produit dans un plan perpendiculaire à la direction de propagation de l’onde. Source : Nicolas Douillet, Wikipédia </figcaption></figure>
<p>Cependant ce mode de fonctionnement ne pourra pas être poursuivi indéfiniment : dans quelques années, ce sont les infrastructures des instruments (géographie des sites, bâtiments construits, etc.) qui limiteront leurs progrès.</p>
<p>Pour aller plus loin, il faut construire de nouveaux détecteurs. Les futurs <a href="https://www.einsteintelescope.nl/fr/">« Einstein Telescope » européen</a> et <a href="https://cosmicexplorer.org/">« Cosmic Explorer » américain</a> seront basés sur le même principe que les instruments LIGO et Virgo, mais ils devront répondre à de multiples défis technologiques pour gagner un facteur dix en sensibilité afin de détecter des sources à des distances dix fois plus importantes que ce qui se fait aujourd’hui.</p>
<p>Ainsi, au top de sa forme, le <a href="https://apps.et-gw.eu/tds/?call_file=ET-0028A-20_EinsteinTelescopeScienceCaseDe.pdf">Einstein Telescope</a> devrait détecter des millions de sources chaque année. Parmi elles, plusieurs milliers seront aussi visibles par des télescopes « classiques », qui observent la lumière visible et invisible (ondes radio, infrarouge, rayons X, rayons gamma). Dans le cas d’une fusion de deux étoiles à neutrons (comme GW170817), il sera même possible de déterminer <a href="https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/abed54">plusieurs heures en avance</a> le moment de la coalescence et de pointer des télescopes observant le ciel dans <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Spectre_%C3%A9lectromagn%C3%A9tique">différentes gammes de longueurs d’ondes électromagnétiques</a> dans la bonne direction pour suivre toutes les phases du phénomène.</p>
<h2>Observer en détail les événements les plus énergétiques de l’Univers</h2>
<p>Ces observations multi-messagers amélioreront notre compréhension de l’Univers et de son histoire. Parmi toutes les études rendues possibles par ce foisonnement de détections, on peut citer trois exemples auxquels s’intéresse la communauté scientifique française qui s’est formée autour du projet Einstein Telescope.</p>
<ul>
<li><p>La compréhension des <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Sursaut_gamma">sursauts gamma</a>, qui comptent parmi les événements les plus énergétiques observés dans l’Univers ;</p></li>
<li><p>l’étude de la matière nucléaire qui compose les <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89toile_%C3%A0_neutrons">étoiles à neutrons</a> et l’importance de leurs fusions dans la <a href="https://theconversation.com/le-mystere-de-lor-cosmique-revele-au-coeur-des-etoiles-86532">production d’éléments chimiques lourds dans l’Univers</a> ;</p></li>
<li><p>enfin, des tests précis de la <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Introduction_%C3%A0_la_relativit%C3%A9_g%C3%A9n%C3%A9rale">relativité générale</a> dans des conditions extrêmes irréalisables sur Terre – par exemple tout près de <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Horizon_(trou_noir)">l’horizon des trous noirs</a>.</p></li>
</ul>
<p>Ce foisonnement de détections permettra d’étudier les différentes populations de sources d’ondes gravitationnelles, et même leur « évolution démographique » entre la première génération d’étoiles dans l’Univers, née il y a plus de 13 milliards d’années, et aujourd’hui – références : <a href="https://arxiv.org/abs/1912.02622">Einstein Telescope</a> et <a href="https://arxiv.org/abs/2109.09882">Cosmic Explorer</a>.</p>
<p>Observer aussi loin dans le passé sera un outil précieux pour mieux comprendre la formation des premiers astres. Cela apportera aussi un nouvel éclairage sur la matière noire et testera par exemple l’hypothèse qu’elle soit formée de trous noirs primordiaux, présents très tôt dans l’histoire de l’Univers.</p>
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À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/les-ondes-gravitationnelles-laventure-continue-74817">Les ondes gravitationnelles : l’aventure continue</a>
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<h2>Les nouveaux détecteurs d’ondes gravitationnelles seront plus sensibles</h2>
<p>Les phénomènes qui limitent la <a href="https://theconversation.com/ondes-gravitationnelles-cinq-ans-apres-leur-detection-des-outils-toujours-plus-performants-171077">sensibilité des détecteurs actuels</a> sont le bruit sismique à très basse fréquence (en dessous de quelques hertz), le bruit thermique des surfaces des miroirs ou des fils qui les suspendent (c’est-à-dire l’agitation microscopique des atomes qui les composent), et enfin l’incertitude sur le faible nombre de photons détectés en sortie d’un détecteur interférométrique d’ondes gravitationnelles.</p>
<p>Pour pallier ces différents problèmes, il sera nécessaire de construire des détecteurs de plus grande taille, voire de les dédoubler car l’expérience acquise sur les instruments actuels montre qu’il est très difficile de les optimiser simultanément pour les sources « massives », détectées à basse fréquence, et pour les sources « plus légères » qui émettent des ondes gravitationnelles à plus haute fréquence.</p>
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<iframe width="440" height="260" src="https://www.youtube.com/embed/68kVrj5B3JE?wmode=transparent&start=0" frameborder="0" allowfullscreen=""></iframe>
<figcaption><span class="caption">Présentation du Einstein Telescope. Source : Einstein Telescope.</span></figcaption>
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<p>Ainsi, le <a href="https://www.et-gw.eu">projet Einstein Telescope actuel</a> (qui sera certainement amené à évoluer dans les prochaines années) prévoit des bras de 10 kilomètres pour les détecteurs. Ces derniers seront enterrés à environ 150 mètres sous terre car le bruit sismique est moins fort en profondeur qu’en surface. Comme plusieurs détecteurs sont nécessaires pour localiser une source d’ondes gravitationnelles dans le ciel, Einstein Telescope ne sera pas un instrument unique – comme le détecteur Virgo l’est aujourd’hui pour la collaboration éponyme. Il sera formé de trois instruments sur le même site, disposés pour former un triangle équilatéral : chaque instrument sera centré sur l’un des sommets du triangle et ses bras s’étendront le long des deux côtés adjacents du triangle. En fait chaque instrument sera dédoublé (pour un total de six détecteurs), comme expliqué ci-dessus. Il faudra donc assembler environ 120 kilomètres de <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Ultravide">tubes à vide</a>, soit quatre fois la circonférence du grand collisionneur de particules LHC au CERN.</p>
<h2>Einstein Telescope : comment concrétiser le projet</h2>
<p>Le projet « Einstein Telescope » est actuellement dans une phase préparatoire financée par la Commission européenne, qui doit durer quatre années, de 2022 à 2025. Elle permettra de définir dans le détail les configurations des différents détecteurs, d’identifier les domaines qui nécessitent des activités de recherche et développement pour aller au-delà des technologies actuelles, et de sélectionner le site d’accueil de l’expérience.</p>
<p>Après l’approbation finale du projet et son financement, la phase de construction et de mise en route des différents interféromètres s’étalera sur une période d’une dizaine d’années. Aujourd’hui, deux sites sont candidats pour héberger cette nouvelle infrastructure de recherche fondamentale. Le premier est aux Pays-Bas à côté de la ville de Maastricht et un des sommets du triangle serait situé en Belgique. Le second, l’ancienne mine de Sos Enattos, est en Sardaigne, sur la commune de Lula. Pour chaque site, une étude poussée est en cours afin d’étudier sa stabilité sismique, les propriétés mécaniques des roches le composant, la quantité d’eau infiltrée dans le sous-sol et qu’il faudra extraire au cours des 50 ans que doit durer Einstein Telescope, etc.</p>
<p>Une quinzaine de laboratoires français sont aujourd’hui impliqués dans la phase de définition du Einstein Telescope. Leurs activités portent sur la conception des détecteurs (enceinte à vide, schéma optique par exemple) et les analyses de données (passer d’une situation comme celle d’aujourd’hui, où les signaux sont rares, à un régime où les détections sont permanentes et se superposent souvent, change complètement les paradigmes qui sous-tendent les stratégies d’analyse) – que ce soit pour l’astrophysique, la cosmologie, la physique nucléaire ou les tests de la relativité générale.</p><img src="https://counter.theconversation.com/content/204826/count.gif" alt="The Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Nicolas Leroy a reçu des financements du CNRS, du labex P2IO, de l'European Gravitational-wave Observatory (EGO), de l'Agence National de la Recherche (ANR) et de l'Union Européenne.</span></em></p><p class="fine-print"><em><span>Nicolas Arnaud ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.</span></em></p>
Dix fois plus sensible que les précédents détecteurs d’ondes gravitationnelles, le Einstein Telescope doit ouvrir de nouvelles fenêtres sur le cosmos.
Nicolas Arnaud, Chercheur CNRS, Laboratoire de Physique des deux Infinis Irène Joliot-Curie (IJCLab) - CNRS, Université de Paris, Université Paris-Saclay
Nicolas Leroy, Charge de recherche CNRS au Laboratoiredes 2 infinis Irène Joliot-Curie -- CNRS, Université Paris Cité, Université Paris-Saclay
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2023-04-23T15:01:28Z
2023-04-23T15:01:28Z
Le rover émirati Rashid doit se poser sur la Lune pour une mission éphémère
<figure><img src="https://images.theconversation.com/files/522307/original/file-20230421-3841-jvrxfx.jpg?ixlib=rb-1.1.0&rect=1%2C5%2C1196%2C792&q=45&auto=format&w=496&fit=clip" /><figcaption><span class="caption">Une première pour les Émirats Arabes Unis -- et un grand retour sur la Lune pour des instruments français... les premiers depuis Apollo.</span> <span class="attribution"><a class="source" href="https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2022/12/Rashid_rover">© Mohammed Bin Rashid Space Centre, via ESA</a></span></figcaption></figure><p><em>Mise à jour du 27 avril: Le 25 avril dernier, après un voyage de presque cinq mois, la sonde Hakuto-R de la société privée japonaise ispace a entamé sa descente vers la surface lunaire. Durant la manœuvre, les ingénieurs d’ispace ont constaté un niveau de carburant très faible et le contact avec la sonde a été perdu. Les premières analyses concluent à une chute libre de la sonde et un atterrissage violent.</em></p>
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<p>La mission Hakuto-R doit atterrir sur la Lune le 25 avril 2023. Cette mission est une grande première à plusieurs égards. Le premier rover émirati, nommé Rashid, doit alunir grâce à un atterrisseur japonais réalisé par la société privée ispace, qui a été lancé vers la Lune le 11 décembre 2022 à l’aide d’une fusée Falcon 9 de SpaceX. Cette mission est donc un nouvel exemple de partenariat public-privé qui est au cœur de la philosophie moderne des missions spatiales, le <a href="https://theconversation.com/lespace-pour-tous-ou-seulement-pour-quelques-uns-143020">« new space »</a>. À travers Hakuto-R, c’est aussi une nation qui affirme ainsi sa présence dans l’espace, les Émirats arabes unis.</p>
<figure class="align-right ">
<img alt="pas de tir et fusée" src="https://images.theconversation.com/files/522309/original/file-20230421-18-sko2lp.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=237&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/522309/original/file-20230421-18-sko2lp.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=900&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/522309/original/file-20230421-18-sko2lp.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=900&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/522309/original/file-20230421-18-sko2lp.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=900&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/522309/original/file-20230421-18-sko2lp.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=1131&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/522309/original/file-20230421-18-sko2lp.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=1131&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/522309/original/file-20230421-18-sko2lp.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=1131&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
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<span class="caption">Une fusée Falcon9 de SpaceX décolle en 2020 de la base de Vandenberg en Californie.</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://www.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2020/11/copernicus_sentinel-6_lifts_off_on_a_spacex_falcon_9_rocket/22340698-1-eng-GB/Copernicus_Sentinel-6_lifts_off_on_a_SpaceX_Falcon_9_rocket.jpg">SpaceX/ESA</a></span>
</figcaption>
</figure>
<p>En cas de succès, cette mission serait la première où une société privée se pose sur un corps céleste. Seules des agences comme la <a href="https://theconversation.com/dossier-perseverance-aller-sur-mars-revenir-sur-terre-159499">NASA</a>, <a href="https://theconversation.com/retour-des-humains-sur-la-lune-artemis-figure-de-proue-dune-competition-globale-150153">l’agence spatiale russe Roscosmos</a> ou <a href="https://theconversation.com/pourquoi-la-chine-tient-tant-a-gagner-la-nouvelle-course-aux-etoiles-155581">l’ agence spatiale chinoise CNSA</a> se sont posées sur la Lune et Mars. Les enjeux de la mission Hakuto-R sont donc immenses du point de vue commercial : il s’agit de valider la preuve de concept de l’alunissage privé et de l’utilisation de nombreuses technologies commerciales de pointe.</p>
<p>Pour la France, il s’agit d’un grand retour sur la Lune : les caméras CASPEX sont les premiers instruments français envoyés sur la Lune depuis 50 ans.</p>
<p>L’<a href="https://cnes.fr/fr/rover-rashid-une-cooperation-internationale-au-service-de-la-science">enjeu scientifique est également majeur</a> : Rashid va évoluer sur la surface de la lune dans le cratère Atlas, avec de nombreux instruments permettant une analyse géologique et minéralogique extrêmement précise.</p>
<p>Enfin, l’atterrisseur Hakuto-R va également déposer sur le sol lunaire <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Sora-Q">Sora-Q, un petit robot transformable</a> ovale de 250 grammes et 8 centimètres de long, qui dispose d’une caméra et peut se déplacer avec des extrémités qui peuvent servir de roues.</p>
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<iframe width="440" height="260" src="https://www.youtube.com/embed/_5NuRBGXdd8?wmode=transparent&start=0" frameborder="0" allowfullscreen=""></iframe>
<figcaption><span class="caption">Le Japon et son robot spatial qui ressemble à BB-8 de <em>Star Wars</em> (Le Huffington Post).</span></figcaption>
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<h2>Les Émirats arabes unis dans l’espace</h2>
<p>Peu de pays sont présents sur la Lune – les Émirats arabes unis pourraient bientôt faire partie des quelques nations sur le sol lunaire. Mais le pays a déjà une présence dans l’espace assez affirmée et une industrie spatiale forte.</p>
<p>Leur mission phare orbite autour de Mars : il s’agit de <a href="https://www.emiratesmarsmission.ae/">« Hope »</a>, qui est <a href="https://theconversation.com/retour-sur-objectif-mars-du-decollage-aux-sept-minutes-de-terreur-155324">arrivée autour de la planète rouge en même temps que la très médiatisée mission américaine Mars2020</a> – qui a déposé le <a href="https://theconversation.com/dossier-perseverance-aller-sur-mars-revenir-sur-terre-159499">rover Perseverance</a> et que la mission chinoise Tianwen-1. Hope est, elle, restée en orbite autour de la planète Mars, où elle étudie son atmosphère et comment l’oxygène et l’hydrogène s’en échappent vers l’espace.</p>
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À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/a-qui-appartiennent-mars-la-lune-et-leurs-ressources-naturelles-141406">À qui appartiennent Mars, la Lune et leurs ressources naturelles ?</a>
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<p>Autour de la Terre cette fois, les Émirats arabes unis ont plusieurs satellites en orbite basse, qui permettent d’observer la Terre en haute résolution – de ce point de vue, ils ont réussi à développer en une vingtaine d’années des systèmes quasiment aussi perfectionnés que les systèmes français. La <a href="https://u.ae/en/about-the-uae/strategies-initiatives-and-awards/strategies-plans-and-visions/industry-science-and-technology/national-space-programme">politique spatiale émirati embrasse les 100 prochaines années</a>, contrairement à celles d’autres pays qui envisagent des échelles de temps beaucoup plus courtes (une vingtaine d’années pou le programme Artemis de la NASA).</p>
<h2>Les missions scientifiques du rover Rashid</h2>
<p>Côté Lune, les Émirats se préparent aujourd’hui à alunir grâce à une collaboration exemplaire du new space. Leur rover Rashid, développé au <em>Mohammed Bin Rashid Space Centre</em>, fait 70 centimètres de haut (mât déployé) et 50 centimètres de côté et contient plusieurs instruments scientifiques.</p>
<p>Tout d’abord, trois caméras « CASPEX » développées en France, permettant d’obtenir des images de haute résolution (full HD) qui vont imager la texture du sol lunaire (le « régolithe »). L’une d’elles est équipée d’un microscope de moins de 100 micromètres de résolution, et les trois caméras verront le sol en couleur, dans les longueurs d’onde visibles, fournissant des briques d’informations spectrales à une distance d’un mètre seulement.</p>
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<figcaption><span class="caption">CASPEX : objectif Lune ! (CNES).</span></figcaption>
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<p>Ensuite, Rashid contient une caméra infrarouge pour l’imagerie thermique : il s’agit d’imager la température du sol est ses variations pour mieux comprendre les inhomogénéités de températures dans le cratère Atlas.</p>
<p>Il s’agit ensuite d’étudier les <a href="https://hal.science/tel-02507924/document">poussières lunaires qui décollent de la surface</a> à cause du vent solaire et des rayonnements électromagnétiques – un phénomène appelé « décollement électrostatique » qui a affecté les missions Apollo car la poussière lunaire s’infiltre partout. Des <a href="https://nyuscholars.nyu.edu/en/publications/a-langmuir-probe-system-on-board-the-emirates-lunar-mission-s-ras">« sondes de Langmuir »</a>, ou sondes électrostatiques, vont mesurer donc la densité électronique du plasma qui provoque le décollement de ces poussières.</p>
<p>Enfin, des polymères sont attachés aux roues du rover. Le régolithe lunaire doit adhérer à ces « pneus », ce qui permettra de l’analyser plus en détail grâce aux caméras.</p>
<figure class="align-right zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/522310/original/file-20230421-17-9f1h5w.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="image en couleur du cratère atlas" src="https://images.theconversation.com/files/522310/original/file-20230421-17-9f1h5w.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=237&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/522310/original/file-20230421-17-9f1h5w.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=556&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/522310/original/file-20230421-17-9f1h5w.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=556&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/522310/original/file-20230421-17-9f1h5w.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=556&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/522310/original/file-20230421-17-9f1h5w.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=699&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/522310/original/file-20230421-17-9f1h5w.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=699&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/522310/original/file-20230421-17-9f1h5w.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=699&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
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<span class="caption">Le cratère Atlas est le site d’alunissage principal de la mission. De 87 kilomètres de diamètre, il présente un sol fracturé en raison d’une intrusion de magma à faible profondeur. La zone d’alunissage est indiquée en rose et se situe sur des dépôts volcaniques.</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://cnes.fr/fr/rover-rashid-une-cooperation-internationale-au-service-de-la-science">CRPG/MBRSC/TUD</a></span>
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</figure>
<p>La mission de Rashid est une <a href="https://cnes.fr/fr/rover-rashid-une-cooperation-internationale-au-service-de-la-science">mission éphémère</a>. En effet, une journée lunaire dure 14 jours terrestres, suivis de 14 jours pendant lesquels il fait nuit, et on n’est pas sûrs que les instruments se « réveilleront » après avoir été privés d’énergie solaire pendant deux de nos semaines terrestres.</p>
<p>La mission est coordination au sol par le Mohammed Bin Rashid Space Centre, d’où des scientifiques, notamment français, travailleront avec des ingénieurs pour sélectionner les terrains géologiques à étudier. De son côté, le centre d’opération du CNES à Toulouse a mis en place un « segment sol » pour la mission afin de traiter des images du rover, permettant aux experts qualité image de calibrer les images pour fournir des données optimisées à la communauté scientifique.</p>
<h2>Trois caméras françaises sur le rover émirati, l’histoire d’une rupture technologique de l’imagerie spatiale</h2>
<p>Au début des années 2000, le CNES constate que la technologie phare des capteurs d’images utilisée pour les missions d’imagerie spatiale, les <em>charge coupled devices</em> (CCD), devient de moins en moins pérenne face à la montée des capteurs d’images CMOS qui ont aujourd’hui envahi le marché commercial (smartphone, vision industrielle et automotive). L’<a href="https://arxiv.org/abs/1904.08405">avantage de la technologie CMOS</a> réside dans sa miniaturisation, leur faible consommation électrique et la possibilité d’ajouter des fonctions de traitement avancées en périphérie des pixels.</p>
<p>Pour <a href="https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8570838">qualifier la technologie CMOS en environnement spatial</a>, de nombreuses années de test ont été nécessaire. Une à une les étapes sont validées et les capteurs d’images CMOS s’imposent pour les futures missions spatiales. En 2014, les scientifiques sont convaincus est soutiennent le CNES dans la réalisation de caméras génériques et très intégrées utilisant les capteurs d’images CMOS. En moins de trois ans, une nouvelle génération de caméras voit le jour, du prototype jusqu’au modèle de vol. C’est la naissance de CASPEX : <em>CAmera for SPace EXploration</em>.</p>
<figure class="align-center zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/522320/original/file-20230421-28-fbyrtd.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="photo de la caméra" src="https://images.theconversation.com/files/522320/original/file-20230421-28-fbyrtd.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/522320/original/file-20230421-28-fbyrtd.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=450&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/522320/original/file-20230421-28-fbyrtd.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=450&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/522320/original/file-20230421-28-fbyrtd.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=450&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/522320/original/file-20230421-28-fbyrtd.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=566&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/522320/original/file-20230421-28-fbyrtd.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=566&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/522320/original/file-20230421-28-fbyrtd.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=566&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
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<span class="caption">Une caméra CASPEX.</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://phototheque.cnes.fr/cnes/search.do;jsessionid=FCCD85D918EC7860722EAD752BB01A3F?q=caspex">CNES/Thierry de Prada</a>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">CC BY</a></span>
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</figure>
<p>Cette caméra équipe l’instrument optique du premier <a href="https://theconversation.com/les-nanosatellites-permettent-aussi-de-faire-de-la-science-136274">nanosatellite</a> du CNES, Eyesat, lancé fin 2019.</p>
<p>L’<a href="https://theconversation.com/une-nouvelle-camera-pour-traquer-des-traces-de-vie-sur-mars-132784">instrument SuperCam</a> du rover Perseverance de la NASA est aussi équipé d’une caméra CASPEX à base de capteurs CMOS. Et avec Rashid, CASPEX pourrait bientôt être la première caméra française à prendre des clichés de haute résolution sur la Lune.</p>
<p>Vers 2024, la <a href="https://mmx.cnes.fr/fr">mission franco-germano-japonaise MMX</a> va partir pour chercher à se poser sur l’une des lunes de Mars, Phobos. Son rover sera équipé de quatre caméras CASPEX, deux caméras pour la navigation par stéréovision et deux autres pour scruter le sol.</p>
<p>Enfin, des versions multispectrales (avec 9 et 25 canaux de couleur) équiperont le futur rover Rashid2 qui devrait aller sur la Lune en 2025. Une nouvelle version de CASPEX avec un capteur 4K est également en cours de développement aujourd’hui et une version infrarouge de CASPEX verra même le jour en 2023 pour équiper de futures missions spatiales.</p><img src="https://counter.theconversation.com/content/204283/count.gif" alt="The Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Cédric Virmontois ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.</span></em></p>
Avec l’alunissage d’ispace et du rover Rashid, les partenariats public-privé arrivent sur la Lune.
Cédric Virmontois, Ph.D. microélectronique, Centre national d’études spatiales (CNES)
Licensed as Creative Commons – attribution, no derivatives.
tag:theconversation.com,2011:article/200762
2023-02-28T18:14:43Z
2023-02-28T18:14:43Z
Est-ce qu’un trou de ver permet vraiment de voyager dans l’espace-temps ?
<p>Imaginez deux villes situées des deux côtés d’une montagne. Pour se rendre visite, les habitants de ces villes devront probablement faire le tour de la montagne. Mais s’ils veulent aller plus vite, ils peuvent creuser un tunnel à travers la montagne pour créer un raccourci. C’est l’idée d’un trou de ver.</p>
<p>On peut décrire un trou de ver comme étant un tunnel entre deux points distants de notre univers qui réduit le temps de voyage d’un lieu à l’autre. Au lieu de voyager pendant des millions d’années d’une galaxie à l’autre, on pourrait théoriquement, dans de bonnes conditions, utiliser un trou de ver pour réduire le temps de voyage à quelques heures voire quelques minutes.</p>
<p>Comme les vortex représentent des raccourcis à travers l’espace-temps, ils pourraient même agir comme des machines à remonter le temps. Vous pourriez sortir d’une extrémité d’un trou de ver à un moment antérieur à celui où vous êtes entré.</p>
<p>Bien que les scientifiques n’aient aucune preuve que les trous de ver existent réellement dans notre monde, ils constituent de bons outils pour aider les astrophysiciens à réfléchir à l’espace et au temps. Ils pourraient également répondre à des questions très anciennes sur la constitution de l’univers.</p>
<h2>Fiction ou réalité ?</h2>
<p>En raison de ces caractéristiques intrigantes, de nombreux auteurs de science-fiction utilisent les trous de ver dans leurs romans ou leurs films. Cependant, les scientifiques ont été tout aussi captivés par l’idée des trous de ver que les artistes.</p>
<figure class="align-center zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/476946/original/file-20220801-62374-uyna4z.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="Diagramme d’un trou de ver, un tube avec deux extrémités en forme d’entonnoir, à côté d’une planète" src="https://images.theconversation.com/files/476946/original/file-20220801-62374-uyna4z.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/476946/original/file-20220801-62374-uyna4z.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=833&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/476946/original/file-20220801-62374-uyna4z.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=833&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/476946/original/file-20220801-62374-uyna4z.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=833&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/476946/original/file-20220801-62374-uyna4z.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=1047&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/476946/original/file-20220801-62374-uyna4z.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=1047&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/476946/original/file-20220801-62374-uyna4z.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=1047&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
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<span class="caption">Les scientifiques appellent les points d’entrée et de sortie d’un trou de ver des « bouches », tandis qu’ils appellent le tunnel lui-même la « gorge ».</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://www.gettyimages.com/detail/illustration/wormhole-in-space-royalty-free-illustration/670895147">Victor Habbick Visions/Science Photo Library</a></span>
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</figure>
<p>Bien que les chercheurs n’aient jamais trouvé de trou de ver dans notre univers, les trous de ver sont des solutions d’importantes équations de physique. Les solutions aux équations qui sous-tendent la théorie de l’espace-temps et de la relativité générale d’Einstein comprennent notamment des trous de ver. Cette théorie décrit la forme de l’univers et la façon dont les étoiles, les planètes et d’autres objets s’y déplacent. La théorie d’Einstein ayant été testée à de très nombreuses reprises et s’étant révélée correcte à chaque fois, certains scientifiques s’attendent à ce que des trous de ver existent quelque part dans l’univers.</p>
<p>Mais d’autres scientifiques pensent que les trous de ver ne peuvent pas exister car ils seraient trop instables.</p>
<p>L’attraction constante de la gravité affecte tous les objets de l’univers, y compris la Terre. La gravité aurait donc également un effet sur les trous de ver. Les scientifiques sceptiques à leur égard pensent qu’après un court laps de temps, le milieu du trou de ver s’effondrerait sous l’effet de sa propre gravité, à moins qu’une force poussant vers l’extérieur depuis l’intérieur ne vienne contrecarrer cette force. Le moyen le plus probable d’y parvenir est d’utiliser ce que l’on appelle des « énergies négatives », qui s’opposeraient à la gravité et stabiliseraient le trou de ver.</p>
<p>Mais d’après ce que les scientifiques savent, les énergies négatives ne peuvent être créées qu’en quantités beaucoup trop faibles pour contrer la propre gravité d’un trou de ver. Il est possible que le Big Bang ait créé de minuscules trous de ver avec de petites quantités d’énergies négatives au début de l’univers, et qu’au fil du temps, ces trous de ver se soient étendus au fur et à mesure de l’expansion de l’univers.</p>
<p>Si les trous de ver sont des objets intéressants à considérer, ils ne sont toujours pas acceptés par la majeure partie de la communauté scientifique. Mais cela ne signifie pas qu’ils n’existent pas. Les trous noirs, dont on a aujourd’hui la preuve de leur existence, n’étaient pas acceptés lorsque les scientifiques ont suggéré pour la première fois leur existence, dans les années 1910.</p>
<p>Einstein a formulé ses célèbres équations pour la première fois en 1915, et le scientifique allemand Karl Schwarzschild a trouvé un moyen de décrire mathématiquement les trous noirs un an plus tard seulement. Cependant, cette description était si particulière que les principaux scientifiques de l’époque refusaient de croire que les trous noirs pouvaient réellement exister dans la nature. Il a fallu 50 ans pour que les gens commencent à prendre les trous noirs au sérieux – le terme « trou noir » n’a d’ailleurs pas été inventé avant 1967.</p>
<p>La même chose pourrait se produire avec les trous de ver. Il faudra peut-être un peu de temps aux scientifiques pour parvenir à un consensus sur leur existence ou non. Mais s’ils trouvent des preuves solides de leur existence – ce qu’ils pourraient faire en observant les mouvements étranges des orbites des étoiles – cette découverte influencera la façon dont les scientifiques voient et comprennent l’univers.</p>
<hr>
<figure class="align-left ">
<img alt="" src="https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=237&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=600&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=600&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=600&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=754&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=754&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=754&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
<figcaption>
<span class="caption"></span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://www.dianerottner.com/">Diane Rottner</a>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/">CC BY-NC-ND</a></span>
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</figure>
<p><em>Si toi aussi tu as une question, demande à tes parents d’envoyer un mail à : <a href="mailto:tcjunior@theconversation.fr">tcjunior@theconversation.fr</a>. Nous trouverons un·e scientifique pour te répondre.</em></p><img src="https://counter.theconversation.com/content/200762/count.gif" alt="The Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Dejan Stojkovic ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.</span></em></p>
Les trous de ver sont des objets astronomiques théoriques qui créeraient des tunnels dans l’espace-temps.
Dejan Stojkovic, Professor of Physics, University at Buffalo
Licensed as Creative Commons – attribution, no derivatives.
tag:theconversation.com,2011:article/200396
2023-02-22T19:56:20Z
2023-02-22T19:56:20Z
Comment les activités spatiales peuvent-elles évoluer vers plus de durabilité ?
<figure><img src="https://images.theconversation.com/files/511454/original/file-20230221-16-hucfmn.jpg?ixlib=rb-1.1.0&rect=43%2C0%2C1135%2C846&q=45&auto=format&w=496&fit=clip" /><figcaption><span class="caption">Plus de 3 000 non opérationnels gravitent aujourd'hui autour de la Terre (Illustration artistique).</span> <span class="attribution"><a class="source" href="https://www.flickr.com/photos/hopeful_in_nj/3273279798">Flickr</a>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/">CC BY-SA</a></span></figcaption></figure><p>Lorsque nous parlons d’espace, nous pensons aux étoiles que nous voyons la nuit ou à de bons films de science-fiction. Or, l’espace comprend également tous les <a href="https://bibliotheque.tbs-education.fr/Default/doc/SYRACUSE/775340/trajectoires-d-innovation-dans-l-industrie-spatiale-victor-dos-santos-paulino?_lg=fr-FR">satellites et engins</a> qui sont lancés depuis la Terre. Dans certains engins spatiaux, il y a des astronautes, comme l’Américaine Christina Koch ou le Français Thomas Pesquet, qui voyagent pendant plusieurs jours ou mois pour de nombreuses missions.</p>
<p>Pendant ce temps, plus de <a href="https://www.geospatialworld.net/prime/business-and-industry-trends/how-many-satellites-orbiting-earth/">8 000 satellites non habités</a> opèrent sur les orbites terrestres pour améliorer la vie quotidienne. Par exemple, les satellites de communication contribuent à améliorer l’accès à Internet dans les zones blanches, les satellites d’observation sont essentiels pour les prévisions météorologiques et les satellites de navigation (GPS) sont indispensables pour les besoins de transport actuels et futurs tels que les véhicules autonomes.</p>
<p>Les progrès dans le secteur spatial offrent aujourd’hui de nouvelles opportunités dans la mise en orbite de constellations de milliers de satellites (par exemple, la flotte <a href="https://theconversation.com/fr/topics/starlink-96246">Starlink</a> lancée par SpaceX, la société de l’homme d’affaires américain Elon Musk) ou encore dans l’exploitation minière spatiale et le tourisme spatial. Certains pays (dont la <a href="https://www.elysee.fr/elysee/module/19326/fr">France</a> et les <a href="https://www.whitehouse.gov/briefing-room/statements-releases/2022/09/09">États-Unis</a>) ont par ailleurs annoncé que soutenir leur écosystème spatial constituait une priorité pour dynamiser l’économie.</p>
<p>Des sociétés comme SpaceX ou encore Blue Origin, lancée par le milliardaire américain Jeff Bezos, peuvent en effet stimuler les modèles d’affaires d’autres entreprises dans des secteurs non spatiaux comme ceux de la logistique et de l’énergie. Ces nouveaux entrants contribuent ainsi à élargir l’impact des activités spatiales à d’autres secteurs.</p>
<h2>Plus de 3 300 satellites non opérationnels en orbite</h2>
<p>Dans le même temps, la société civile apparaît cependant de plus en plus préoccupée par les problèmes croissants de développement durable dans les activités spatiales.</p>
<p>Le premier problème identifié concerne les <a href="https://theconversation.com/quatre-scenarios-pour-endiguer-le-probleme-des-debris-spatiaux-145851">débris spatiaux</a>, qui sont des objets fabriqués par l’homme se trouvant en orbite terrestre et n’ayant plus de fonction utile. Ces objets comprennent des satellites non opérationnels, des étages de lanceurs abandonnés, des fragments de satellites mis hors service et même le résultat de collisions entre objets spatiaux.</p>
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À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/les-satellites-starlink-nous-empecheront-bientot-dobserver-les-etoiles-150410">Les satellites Starlink nous empêcheront bientôt d’observer les étoiles</a>
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<p>Imaginez que plus de <a href="https://www.esa.int/Space_Safety/Space_Debris/ESA_s_Space_Environment_Report_2022">30 000 débris spatiaux nuisibles</a> et 3 364 satellites non opérationnels peuvent aujourd’hui entrer en collision avec les 4 852 satellites opérationnels, et que toutes leurs fonctions utiles à la vie quotidienne disparaissent. Cela désorganiserait des pans entiers de la société comme les transports, la sécurité nationale, ou encore la finance.</p>
<p><div data-react-class="Tweet" data-react-props="{"tweetId":"1259622988258967555"}"></div></p>
<p>Certaines activités spatiales ont également un impact écologique sur l’environnement terrestre, tel que la pollution de l’air, de l’eau et des sols. Par exemple, les substances toxiques potentiellement libérées par le tourisme spatial font encore l’objet de débats animés sur la légitimité environnementale de développer ces nouvelles activités. Par conséquent, les activités spatiales ne concernent pas que la communauté spatiale, elles concernent tout le monde.</p>
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<p>Pour aider à trouver des solutions, nous suggérons trois axes de travail prometteurs sur la base de nos récents <a href="https://intellectdiscover.com/content/journals/10.1386/tmsd_00063_1">travaux</a> de recherche : (1) la collaboration, (2) les technologies spatiales vertes et (3) les politiques de soutien.</p>
<h2>Le soutien de la société civile en jeu</h2>
<p>La collaboration constitue une première solution qui doit s’envisager via l’interaction de <a href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/radm.12547">cinq parties prenantes</a> clés : les gouvernements, le monde universitaire, l’industrie, la société civile et les acteurs environnementaux comme les organisations non gouvernementales (ONG). Cependant, alors que l’industrie a déjà pris conscience des problèmes, le rôle des institutions académiques dans la collaboration reste incomplet. Les progrès concernent aujourd’hui notamment l’identification des débris, la gestion du trafic spatial, l’enlèvement des débris et la maintenance en orbite.</p>
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À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/pollution-dans-lespace-et-si-on-taxait-144744">Pollution dans l’espace : et si on taxait ?</a>
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<hr>
<p>La deuxième solution consiste à développer des technologies spatiales vertes qui vont minimiser l’émission de pollutions lors de la conduite des activités. Ces technologies peuvent être liées à l’écoconception et au développement de technologies spatiales respectueuses de l’environnement, telles que la propulsion verte, l’énergie propre, les matériaux non toxiques et l’enlèvement des débris spatiaux.</p>
<p>Enfin, la dernière solution suppose la mise en œuvre de politiques de soutien à l’innovation qui à la fois encouragent la commercialisation de l’espace en tant que nouveau moteur économique et renforcent la nouvelle dynamique durable des activités spatiales. Par exemple, des politiques d’innovation verte visant à aider les petites et moyennes entreprises ayant des technologies à faible impact environnemental. En outre, il convient d’aligner ces politiques sur les <a href="https://www.un.org/sustainabledevelopment/fr/objectifs-de-developpement-durable/">17 Objectifs de développement durable</a> (ODD) établis les Nations unies.</p>
<p>Il est encore temps pour résoudre les deux principaux problèmes qui empêchent un espace durable : les débris spatiaux et l’impact écologique des activités spatiales. Cependant, les gouvernements, le monde universitaire et l’industrie ne doivent pas attendre, au risque d’alimenter un dénigrement des activités spatiales comparable à la <a href="https://www.radiofrance.fr/franceinter/podcasts/zoom-zoom-zen/zoom-zoom-zen-du-lundi-29-ao%C3%BBt-2022-4305610">honte de prendre l’avion</a> qui se développe depuis les années 2010. Un manque d’action pourrait ainsi compromettre le soutien de la société civile qui a toujours été indispensable aux développements des activités spatiales.</p><img src="https://counter.theconversation.com/content/200396/count.gif" alt="The Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Nonthapat Pulsiri a reçu des financements de la Chaire SIRIUS. </span></em></p><p class="fine-print"><em><span>Victor Dos Santos Paulino a reçu des financements de la Chaire SIRIUS. </span></em></p>
La gestion des débris en orbite et l’impact écologique des activités constituent aujourd’hui les deux principaux défis de l’écosystème spatial.
Nonthapat Pulsiri, Chercheur post-doctorant en stratégie, innovation et entrepreneuriat, Chaire Sirius, TBS Education
Victor Dos Santos Paulino, Professeur associé en management de l'innovation et stratégie, Chaire Sirius, TBS Education
Licensed as Creative Commons – attribution, no derivatives.
tag:theconversation.com,2011:article/198634
2023-02-12T17:28:07Z
2023-02-12T17:28:07Z
Des centrales solaires dans l’espace : une fausse bonne idée pour lutter contre le changement climatique
<figure><img src="https://images.theconversation.com/files/509168/original/file-20230209-28-w4fp3a.jpg?ixlib=rb-1.1.0&rect=27%2C22%2C2988%2C2373&q=45&auto=format&w=496&fit=clip" /><figcaption><span class="caption">L'idée d'envoyer un centrale solaire dans l'espace et de transmettre
l'énergie par microonde jusqu'à la Terre, qui d'ailleurs n'est pas
nouvelle, ne résoudra pas le problème du changement climatique.</span> <span class="attribution"><a class="source" href="https://commons.wikimedia.org/wiki/File:NASA_solar_power_satellite_concept_1976.jpg">NASA/Wikipedia</a></span></figcaption></figure><p>Dans l’espace, le soleil brille toujours. Ce qui suscite l’idée – folle ? – de déployer d’immenses panneaux solaires en orbite de la Terre pour alimenter l’humanité en électricité. Pas de nuages qui s’interposent, pas d’alternance jour-nuit : on évite ainsi l’« intermittence », un des gros défauts de l’énergie solaire sur Terre.</p>
<p>Une telle centrale solaire orbitale a d’abord été proposée en 1941 par Isaac Asimov, dans une nouvelle intitulée <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Reason_(short_story)"><em>Reason</em></a>. Depuis, l’idée a gagné des <a href="https://space.nss.org/space-solar-power-info/">partisans</a> et <a href="https://www.alcimed.com/fr/les-articles-d-alcim/le-regain-dinteret-pour-les-centrales-solaires-orbitales/">se diffuse</a> – si séduisante qu’en août 2022 on apprit, par le biais de son directeur général, que l’<a href="https://www.sciencetimes.com/articles/39473/20220820/european-space-agency-eyes-making-expensive-solaris-based-solar-power.htm">Agence spatiale européenne y réfléchit</a>. Londres affirme aussi vouloir <a href="https://spaceenergyinitiative.org.uk/uk-to-launch-first-power-station-in-space-limitless-green-energy-to-slash-foreign-ties/">lancer 30 gigawatts de panneaux solaires en orbite dès 2045</a>, tandis que <a href="https://www.alcimed.com/fr/les-articles-d-alcim/le-regain-dinteret-pour-les-centrales-solaires-orbitales/">Washington et Pékin</a> ont également annoncé travailler dans cette voie.</p>
<p>De fait, l’énergie solaire est l’une des énergies les plus acceptables dont nous disposions. </p>
<p>L’idée d’envoyer des centrales photovoltaïques dans l’espace est-elle crédible technologiquement ? Peut-être… mais, comme on va le voir, elle ne permet pas de répondre à l’urgence du défi climatique.</p>
<h2>Sous le soleil</h2>
<p>L’énergie solaire est disponible en grande quantité et <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Dur%C3%A9e_d%27ensoleillement#Distribution_g%C3%A9ographique">distribuée sur toute la surface du globe</a>. Certes plus au Maroc, avec ses 3 000 heures d’ensoleillement par an, qu’en Norvège, moitié moins éclairée. En outre, cette énergie génère peu de déchets, aucune émission de gaz à effet de serre pendant sa phase de production d’électricité, et <a href="https://unece.org/sites/default/files/2021-10/LCA-2.pdf">peu sur l’ensemble de son cycle de vie</a>, comparée aux sources fossiles. Bref, parmi les énergies renouvelables, l’énergie solaire a bonne presse. Rien n’étant parfait, les panneaux solaires sont gourmands en <a href="https://www.iea.org/reports/the-role-of-critical-minerals-in-clean-energy-transitions/executive-summary">silicium et en cuivre</a>. Surtout, l’ensoleillement cesse la nuit, et… quand il y a des nuages.</p>
<figure class="align-center zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/509151/original/file-20230209-18-572jb3.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="vue satellite d’une des plus grandes centrales solaires au monde" src="https://images.theconversation.com/files/509151/original/file-20230209-18-572jb3.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/509151/original/file-20230209-18-572jb3.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=330&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/509151/original/file-20230209-18-572jb3.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=330&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/509151/original/file-20230209-18-572jb3.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=330&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/509151/original/file-20230209-18-572jb3.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=415&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/509151/original/file-20230209-18-572jb3.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=415&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/509151/original/file-20230209-18-572jb3.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=415&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
<figcaption>
<span class="caption">On sait construire de très grande centrales solaires au sol – ici à Bhadla, en Inde.</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://en.wikipedia.org/wiki/File:2020-05-20,_Sentinel-2A_L1C,_True_color_(1).jpg">Copernicus Sentinel-2, ESA</a></span>
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</figure>
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<p>Mais dans une centrale orbitale, ni nuit ni nuages ! Les panneaux solaires seraient en orbite géostationnaire, à 36 000 kilomètres d’altitude. Ils passeraient dans l’ombre de la Terre moins de 1 % du temps. C’est bien mieux qu’en orbite basse : en effet, la station spatiale internationale, à 450 kilomètres d’altitude, à cause du passage régulier dans l’ombre de la Terre, voit ses panneaux solaires perdre <a href="https://www.nasa.gov/mission_pages/station/structure/elements/solar_arrays-about.html">environ 30 % de la puissance d’ensoleillement</a>.</p>
<h2>Comment ramener l’énergie sur Terre ?</h2>
<p>Commençons par oublier la transmission par câble, car un câble de cette longueur, même s’il était réalisable, donnerait des <a href="http://www.sproe.com/b/barrage-balloon.html">frayeurs à tous les avions</a> et satellites.</p>
<p>Bien que plus séduisant, oublions aussi le laser. Même en fonctionnant dans la gamme de longueurs d’onde que l’atmosphère laisse passer (<a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Fen%C3%AAtre_atmosph%C3%A9rique">« la fenêtre atmosphérique »</a>), les interactions du faisceau avec les molécules de l’air (absorption et diffusion) compliqueraient singulièrement la transmission d’énergie, et ce d’autant plus que l’humidité et la couverture nuageuse sont importantes. Cela susciterait aussi quelques inquiétudes quant à l’usage militaire d’un dispositif aussi puissant : on parle ici de transférer des gigawatts, soit mille fois plus qu’un <a href="https://www.enderi.fr/Lasers-a-usage-militaire-ou-en-sont-les-developpements_a279.html">laser militaire capable de neutraliser un véhicule blindé</a>.</p>
<p><a href="https://www.science.org/content/article/space-based-solar-power-getting-serious-can-it-solve-earth-s-energy-woes">L’option qui a actuellement le vent en poupe</a> consiste à convertir l’énergie lumineuse recueillie en électricité, à son tour convertie en un faisceau de micro-ondes envoyé vers le bas. Ce faisceau serait capté par la région de la surface terrestre située à la verticale, où il y serait reconverti en électricité.</p>
<figure class="align-center ">
<img alt="vue d’artiste de rectenna, réseau d’antenne réceptrices" src="https://images.theconversation.com/files/509404/original/file-20230210-27-xqv6c9.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/509404/original/file-20230210-27-xqv6c9.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=336&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/509404/original/file-20230210-27-xqv6c9.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=336&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/509404/original/file-20230210-27-xqv6c9.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=336&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/509404/original/file-20230210-27-xqv6c9.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=422&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/509404/original/file-20230210-27-xqv6c9.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=422&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/509404/original/file-20230210-27-xqv6c9.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=422&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
<figcaption>
<span class="caption">Un rectenna au sol pour recevoir les micro-ondes, vue d’artiste.</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2022/08/Receiving_rectenna_on_the_ground">ESA</a></span>
</figcaption>
</figure>
<p>La compagnie Airbus a <a href="https://www.science.org/content/article/space-based-solar-power-getting-serious-can-it-solve-earth-s-energy-woes">récemment annoncé</a> le succès d’un <a href="https://www.newsweek.com/wireless-electricity-space-solar-panels-renewable-energy-emrod-new-zealand-1751884">essai au sol</a> réalisé à Munich avec la compagnie Emrod : une antenne émettrice de 2 mètres de diamètre convertissant une puissance initiale de 10 kilowatts en micro-ondes de 5,8 gigahertz a permis de transférer 2 kilowatts à 36 mètres de distance.</p>
<h2>Quel gain d’énergie par rapport à une centrale au sol ?</h2>
<p>Le fait même que des entreprises testent le procédé suggère qu’il sera peut-être économiquement viable. Mais la physique impose quelques limites, en termes de gain en énergie, d’occupation d’espace et de rythme de mise en place.</p>
<p>Premier avantage sur le papier : un panneau solaire en orbite géostationnaire toujours bien orienté face au Soleil, et non soumis aux aléas des nuages, fournit selon nos calculs environ trois fois plus d’énergie que son homologue dans une région bien exposée, comme le Sahara par exemple. Cela peut paraître beaucoup, mais ce n’est pas à la hauteur des enjeux. En effet, la double conversion (d’électricité en micro-ondes, puis à nouveau en électricité) occasionne nécessairement des pertes : actuellement, on perd la <a href="https://www.science.org/content/article/space-based-solar-power-getting-serious-can-it-solve-earth-s-energy-woes">moitié de la puissance</a>. Le gain réel, par rapport à une centrale au sol, n’est donc pas de trois, mais seulement 1,5.</p>
<p>Peut-il compenser l’inconvénient (voire l’impossibilité) d’intervenir pour la maintenance, et ce que la mise sur orbite représente comme dépense de matériaux, d’énergie, d’argent, et comme pollution ?</p>
<h2>Quelle surface au sol ?</h2>
<p>Second avantage sur le papier : la centrale orbitale est censée éviter l’accaparement et l’artificialisation de la surface terrestre, utilisable pour bien d’autres choses (habiter, cultiver, préserver…)</p>
<figure class="align-right ">
<img alt="schéma de la transmission" src="https://images.theconversation.com/files/509160/original/file-20230209-26-9vjl8h.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=237&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/509160/original/file-20230209-26-9vjl8h.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=439&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/509160/original/file-20230209-26-9vjl8h.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=439&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/509160/original/file-20230209-26-9vjl8h.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=439&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/509160/original/file-20230209-26-9vjl8h.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=552&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/509160/original/file-20230209-26-9vjl8h.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=552&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/509160/original/file-20230209-26-9vjl8h.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=552&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
<figcaption>
<span class="caption">Illustration de la transmission d’un faisceau micro-onde vers la Terre, détecté par un réseau d’antennes redresseuses micro-onde de plusieurs kilomètres carrés.</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://en.wikipedia.org/wiki/File:Space_to_ground_microwave,_laser_pilot_beam.png">NASA</a></span>
</figcaption>
</figure>
<p>En réalité, capter l’énergie envoyée par une centrale orbitale, disons quelques gigawatts comme on peut <a href="https://www.science.org/content/article/space-based-solar-power-getting-serious-can-it-solve-earth-s-energy-woes">l’imaginer à terme</a>, nécessite une très grande surface au sol. En effet, un faisceau de micro-ondes n’est pas une fine ligne droite, ni a fortiori un faisceau convergent comme pourraient le faire croire une <a href="https://www.science.org/content/article/space-based-solar-power-getting-serious-can-it-solve-earth-s-energy-woes">habile perspective</a> ou une illustration réellement <a href="https://www.space.com/space-solar-power-research-advances">fausse</a>. C’est un cône divergent : pointe fine au départ, <a href="https://www.sciencetimes.com/articles/39473/20220820/european-space-agency-eyes-making-expensive-solaris-based-solar-power.htm">base large à l’arrivée</a>.</p>
<p>Ce phénomène appelé <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Diffraction">« diffraction »</a> n’est pas anecdotique. Une <a href="https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19800022396/downloads/19800022396.pdf">étude de la NASA</a> publiée en 1978 discutait le cas d’une centrale solaire orbitale capable de délivrer au sol une puissance de 5 gigawatts (à partir de 75 gigawatts de lumière solaire captée). Elle exigeait une antenne d’émission de 1 kilomètre de diamètre placée en orbite et une antenne de réception au sol de 13 x 10 kilomètres (un peu plus que la superficie de Paris), si la transmission d’énergie se faisait avec un faisceau micro-ondes dont la fréquence est de 2,45 gigahertz.</p>
<p>La dimension de l’antenne peut être réduite en utilisant une gamme de fréquences plus élevée tout en restant capable de traverser l’atmosphère, en tout cas tant que cette dernière <a href="http://www.submm.caltech.edu/cso/weather/atplot.shtml">n’est pas trop humide</a>. La fréquence de <a href="http://www.submm.caltech.edu/cso/weather/atplot.shtml">100 gigahertz pourrait être un bon compromis</a> : l’antenne en orbite aurait alors 30 mètres de diamètre, et serait associée à une surface de captage au sol de 3,6 kilomètres de diamètre (cent douze fois le diamètre de l’antenne), soit une superficie au sol de l’ordre de 10 kilomètres carrés.</p>
<p>Comparons ceci à la taille des plus puissantes centrales solaires terrestres : <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Bhadla_Solar_Park">Bhadla</a> en Inde, de 8 kilomètres de diamètre, ou <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Benban_Solar_Park">Benban</a>, en Égypte, 7 kilomètres de diamètre, ont des puissances installées respectives de 2,2 et 1,7 gigawatts. Autrement dit, le gain escompté en allant dans l’espace s’avère décevant : l’emprise au sol est du même ordre que celle d’une centrale terrestre d’une puissance comparable.</p>
<h2>Faire vite</h2>
<p>Enfin, pensons à la course de vitesse contre le changement climatique. Il faut fermer beaucoup de centrales thermiques le plus vite possible. Quelques gigawatts placés en orbite dans dix ou vingt ans ne pèsent guère face aux 66 gigawatts de panneaux installés au sol <a href="https://www.pv-magazine.com/2023/01/03/china-aims-to-add-160-gw-of-wind-solar-in-2023/">rien qu’en Chine en 2022</a>. Et surtout face à la décroissance <a href="https://theconversation.com/penser-lapres-les-limites-physiques-de-la-planete-138842">indispensable au vu de la crise actuelle de l’énergie, de la matière et de l’environnement</a> : nous devons réduire, maintenant et massivement, notre consommation totale d’énergie. En effet, la seule énergie complètement propre est celle qui n’est pas consommée.</p>
<hr>
<p><em>Cet article a bénéficié de discussions avec François Briens (économiste et ingénieur en systèmes énergétiques), Jean-Manuel Traimond (auteur et conférencier), Aurélien Ficot (formateur et ingénieur en sciences environnementales).</em></p><img src="https://counter.theconversation.com/content/198634/count.gif" alt="The Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Les auteurs ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'ont déclaré aucune autre affiliation que leur organisme de recherche.</span></em></p>
Collecter l’énergie solaire en orbite, là où il fait toujours jour, ce n’est pas pour demain. Quel gain peut-on espérer de cette stratégie, et à quelle échéance ?
Emmanuelle Rio, Enseignante-chercheuse, Université Paris-Saclay
François Graner, Directeur de recherche CNRS, Université Paris Cité
Roland Lehoucq, Chercheur en astrophysique, Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Licensed as Creative Commons – attribution, no derivatives.
tag:theconversation.com,2011:article/197497
2023-01-25T14:37:19Z
2023-01-25T14:37:19Z
Garantir l’inclusion des personnes en situation de handicap : la douce magie d’un espace habilitant
<figure><img src="https://images.theconversation.com/files/505188/original/file-20230118-11-69v9i0.jpg?ixlib=rb-1.1.0&rect=2%2C0%2C991%2C667&q=45&auto=format&w=496&fit=clip" /><figcaption><span class="caption">L'espace habilitant est un espace sécuritaire, confortable, stimulant, collaboratif, flexible et permettant le pouvoir d’agir.</span> <span class="attribution"><span class="source">(Shutterstock)</span></span></figcaption></figure><p>Imaginez être Harry Potter, jeune humain étudiant à l’école de sorcellerie Poudlard. Vous décidez de rendre visite à votre ami Hagrid, gardien semi-géant de l’école. En arrivant chez lui, tout vous paraît beaucoup trop grand, trop lourd, inaccessible. Vous vous sentez terriblement petit, vulnérable et impuissant dans cet espace, pourtant parfaitement adapté à Hagrid. </p>
<p>À l’inverse, ce dernier se retrouve bien embarrassé lorsqu’il doit partager une table avec les autres employés de l’école. Il est trop grand, trop gros, renverse tout sur son passage… Il se sent terriblement encombrant, isolé et maladroit. Harry et Hagrid vivent, chacun leur tour, une situation de handicap qu’ils auraient aimé éviter.</p>
<p><div data-react-class="Tweet" data-react-props="{"tweetId":"521712526841507841"}"></div></p>
<p>Respectivement doctorant en sciences biomédicales et chercheur en ergothérapie à l’UQTR, nous avons travaillé à l’élaboration d’un concept, celui d’<a href="https://www.researchgate.net/publication/338066762_Le_concept_d%E2%80%99espace_habilitant_une_avenue_theorique_prometteuse_en_ergonomie">espace habilitant</a>, qui permettrait d’améliorer ces situations, encore bien présentes dans le monde des magiciens comme du commun des mortels… </p>
<p>Le concept d’espace habilitant identifie les principaux attributs nécessaires à la conception et l’adaptation des espaces. Nous vous le présentons ici dans une approche ludique, autour de l’univers d’Harry Potter.</p>
<h2>Une question d’espace</h2>
<p>Plusieurs courants se sont intéressés à la possibilité de rendre les espaces de vie plus <a href="https://inrs.ca/linrs/equite-diversite-et-inclusion/">inclusifs</a>, permettant ainsi à chacun d’y réaliser ses activités. Lorsque l’on parle d’espace, on ne pense pas seulement à un environnement physique, mais également à tout ce que cela implique : les gens qui y évoluent, le matériel présent, les conditions environnementales, les activités que chacun veut faire, la signification que ce lieu peut avoir, etc. C’est ce que l’on appelle une <a href="https://www.cnrtl.fr/definition/holistique">vision holistique</a> de l’espace. </p>
<p>Plusieurs outils théoriques de disciplines diverses (architecture, philosophie, ergothérapie, sociologie, urbanisme, psychologie) peuvent aider à comprendre ces situations et la complexité de ces espaces. À titre d’exemple, le concept d’<a href="https://www.irsst.qc.ca/en/publications-tools/video/i/100167/n/concept-environnement-capacitant">environnement capacitant</a> s’attarde aux aspects inclusif, sécuritaire et développemental d’un espace. Le concept de l’<a href="https://caot.ca/document/4210/L%20-%20Les%20occupations%20et%20la%20sant%C3%A9%20(2008).pdf">habilitation aux occupations</a> va quant à lui s’intéresser à l’accompagnement individuel des personnes afin de les aider à effectuer les activités qu’ils souhaitent. Dans une vision plus collective, le concept d’<a href="https://www.inspq.qc.ca/sites/default/files/publications/2775-accessibilite-universelle-conception-environnements.pdf">accessibilité universelle</a> va chercher davantage à garantir, par l’adaptation des espaces, une sécurité et une liberté d’action pour tous.</p>
<p>Afin d’englober tous ces concepts, nous nous sommes penchés sur le développement du concept d’espace habilitant.</p>
<h2>Les ingrédients nécessaires à l’espace habilitant</h2>
<p>Nous avons proposé ce concept afin d’identifier les critères fondamentaux nécessaires à l’habilitation d’un espace, c’est-à-dire favorisant le bien-être, l’inclusion et le développement de tous. C’est un peu comme si l’on décidait de concevoir une potion dans le but d’aider les professeurs de Poudlard à adapter l’école. Après concertation, <a href="https://www.researchgate.net/publication/338066762_Le_concept_d%E2%80%99espace_habilitant_une_avenue_theorique_prometteuse_en_ergonomie">six ingrédients</a> ont été sélectionnés pour préparer la potion d’espace habilitant :</p>
<ul>
<li><p>de la sécurité </p></li>
<li><p>du confort</p></li>
<li><p>de la stimulation, afin de maintenir nos sens éveillés et encourager notre développement</p></li>
<li><p>de la collaboration, qui doit favoriser la communication, le partage et la transparence entre les personnes. En effet, si chacun peut s’exprimer, être entendu, mais également entendre les réalités, besoins, envies des autres, la cohabitation sera plus aisée</p></li>
<li><p>du pouvoir d’agir, qui permettra à chacun de décider, d’être l’acteur principal et le décisionnaire de ce qu’il fait et de la façon dont il occupe l’espace </p></li>
<li><p>de la flexibilité, qui va permettre à la personne de se réapproprier son espace et de l’adapter en fonction des envies et besoins</p></li>
</ul>
<p>Mais l’être humain est complexe. Il faut donc accepter le fait qu’il est impossible de le cerner complètement et que la première version de l’espace ne sera habilitante que temporairement. C’est pour cette raison que l’ingrédient de flexibilité devient indispensable. Il faut que l’espace puisse nous permettre de le modifier en fonction de notre propre évolution.</p>
<p>Le meilleur exemple de cette flexibilité est l’aménagement d’une maison intergénérationnelle. Selon l’âge et les besoins spécifiques de ses résidents (apparition ou évolution d’un handicap, passage à l’adolescence, besoin d’agrandissement), elle sera amenée à s’adapter.</p>
<h2>Une potion réussie n’est pas suffisante</h2>
<p>Un espace sécuritaire, confortable, stimulant, collaboratif, flexible et permettant le pouvoir d’agir serait donc un espace habilitant. C’est bien, mais le problème n’est pourtant pas encore complètement résolu. Il faut d’abord et avant tout s’intéresser à la politique et à la législation du contexte dans lequel l’espace se trouve. </p>
<figure class="align-center zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/506179/original/file-20230124-14-u6qsnd.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="grand-père tient son petit fils" src="https://images.theconversation.com/files/506179/original/file-20230124-14-u6qsnd.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/506179/original/file-20230124-14-u6qsnd.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=400&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/506179/original/file-20230124-14-u6qsnd.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=400&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/506179/original/file-20230124-14-u6qsnd.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=400&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/506179/original/file-20230124-14-u6qsnd.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=503&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/506179/original/file-20230124-14-u6qsnd.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=503&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/506179/original/file-20230124-14-u6qsnd.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=503&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
<figcaption>
<span class="caption">L’aménagement d’une maison intergénérationnelle est un bon exemple de flexibilité, ingrédient nécessaire à la conception d’un espace habilitant.</span>
<span class="attribution"><span class="source">(Unsplash/Jimmy Cohen)</span></span>
</figcaption>
</figure>
<p>Par exemple, au Québec, la <a href="https://www.legisquebec.gouv.qc.ca/fr/document/lc/e-20.1">loi assurant l’exercice des droits des personnes handicapées en vue de leur intégration scolaire, professionnelle et sociale</a> ou encore le <a href="https://www.quebec.ca/gouvernement/ministere/securite-publique/publications/plan-action-personnes-handicapees-2021-2022">plan d’action à l’égard des personnes handicapées du ministère de la Sécurité publique</a> cadrent, responsabilisent, orientent, soutiennent l’organisation de l’accompagnement des instances. </p>
<p>Ensuite, il importe de mobiliser l’<a href="https://ceppp.ca/actualite/quest-ce-que-le-partenariat-avec-les-patients-et-le-public-7-articles-scientifiques-incontournables/">expérience vécue des personnes comme équivalente à celles des différents professionnels</a> qui vont penser et concevoir les espaces. Et oui, si le professeur Rogue est expert des potions et le professeur Flitwick des sortilèges, ils ne pourront rien faire sans l’expertise acquise par le vécu des personnes qui vivent une situation de handicap au quotidien. Cette expertise située est le facteur central à la bonne mise en place d’un espace habilitant.</p>
<p>Si, lors de la conception de Poudlard, des semi-géants, des nains, des centaures, des étudiants avaient pu s’exprimer et participer à la conception de l’école, il est certain que ni Harry ni Hagrid n’auraient à revivre ce genre de situation. Ils auraient le sentiment d’être dans les meilleures dispositions pour réaliser leurs occupations et poursuivre leur combat contre les forces du mal !</p><img src="https://counter.theconversation.com/content/197497/count.gif" alt="La Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Lefay Galaad a reçu des financements du Centre de recherche et d'expertise en gérontologie sociale (CREGES).</span></em></p><p class="fine-print"><em><span>Pierre-Yves Therriault a reçu des financements du Centre de recherche et d'expertise en gérontologie sociale (CREGES).</span></em></p>
La volonté des politiques publiques d’améliorer l’inclusion et le maintien des personnes en situation de handicap dans leurs espaces de vie est soumise à nombreux défis.
Lefay Galaad, Candidat au doctorat en sciences biomédicales, Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR)
Pierre-Yves Therriault, Professeur titulaire au Département d'ergothérapie, Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR), Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR)
Licensed as Creative Commons – attribution, no derivatives.
tag:theconversation.com,2011:article/197966
2023-01-24T19:09:00Z
2023-01-24T19:09:00Z
L’Univers est-il infini ?
<p>L’infini, c’est quoi ? La suite de nombres 1, 2, 3, 4, etc., est-elle infinie ? Si cette suite s’arrête, c’est qu’il y a un nombre plus grand que tous les autres. On peut donc transformer la question initiale en se demandant : y a-t-il un nombre plus grand que tous les autres ? La réponse est non, et se démontre en supposant qu’il y en a un, appelons le N, et en montrant qu’on aboutit à une contradiction. Il suffit d’ajouter 1 à ce nombre, et N + 1 est plus grand que N, ce qui est contradictoire avec l’hypothèse initiale. Donc la suite des nombres entiers est infinie.</p>
<p>Cet exemple est intéressant car il montre que l’esprit humain est capable d’imaginer une notion qui ne correspond à aucune observation. Dans tout ce que nous observons quotidiennement, nous ne rencontrons jamais l’infini : le nombre de lettres dans un livre, le nombre de livres dans une bibliothèque peuvent être grands, le nombre de grains de sable sur une plage très grand, mais ils ne sont pas infinis.</p>
<p>Revenons à présent à notre question initiale : la taille de l’univers. Bien avant que l’on sache mesurer la distance qui nous sépare des étoiles de galaxies lointaines, un philosophe du XVI<sup>e</sup> siècle, Giordano Bruno, imagina que l’univers devait être infini car, disait-il, « il n’est point de raison, convenance, possibilité, sens ou nature qui lui assigne une limite. » Et il rajoutait une image mentale permettant de se représenter cet infini : celle d’une ligne d’horizon qui donne l’impression que le paysage s’arrête là, or lorsqu’on avance, cette ligne d’horizon recule en découvrant de nouveaux paysages. L’Église italienne le condamna au bûcher pour de tels propos, mais c’est une autre histoire…</p>
<p>Aujourd’hui, nous obtenons des renseignements sur la taille de l’univers en observant la distribution des étoiles dans le ciel. Nous détectons la lumière qu’elles nous envoient, et de ses caractéristiques nous savons déduire leur distance à la Terre. Donc la taille de l’univers est au moins égale à cette distance, mais cela ne nous permet pas de savoir s’il est infini ou pas. C’est tout de même mieux que rien, et nous pouvons nous demander : aujourd’hui, quelle est la distance la plus grande que les astronomes aient mesurée ? Ou, si l’on préfère, quelle est la taille de l’univers observable aujourd’hui ?</p>
<p>Là, nous pouvons faire le lien avec une autre question : celle de l’expansion de l’univers. Nos connaissances actuelles permettent d’affirmer que l’univers est en expansion depuis au moins 13,7 milliards d’années, ce qu’on appelle le Big-Bang. C’est suffisant pour répondre à la question de la taille de l’univers observable.</p>
<p>Les physiciens ont identifié en 1965 le rayonnement électromagnétique dit « fossile », appelé aussi le « fond diffus de rayonnement cosmologique », un rayonnement émis peu de temps (300 000 ans) après le Big-Bang, lorsque se formèrent les premiers atomes. Lorsque nous détectons un photon de ce rayonnement fossile, il s’agit d’un photon émis il y a en gros 13,7 milliards d’années, n’est-ce pas ? Quelle distance parcourt la lumière pendant cet intervalle de temps ? Ben, 13,7 milliards d’années-lumière, pardi ! </p>
<p>Mais comme l’univers est en expansion, l’objet céleste qui a émis ce photon se trouve aujourd’hui à une distance beaucoup plus grande. Pour la calculer, il faut une théorie de cette expansion. Dans le cadre du « modèle standard de la cosmologie » (le modèle théorique qui rend compte au mieux des observations de l’univers à grande échelle), on trouve 46,5 milliards d’années-lumière. Et comme le rayonnement fossile a les mêmes propriétés dans toutes les directions, la géométrie de cet univers observable est celle d’une sphère.</p>
<hr>
<p>
<em>
<strong>
À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/comment-sait-on-que-lunivers-est-en-expansion-185786">Comment sait-on que l’univers est en expansion ?</a>
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</p>
<hr>
<p>Nous pouvons à présent résumer notre connaissance actuelle : selon les meilleures théories dont nous disposons, l’univers observable est une sphère d’environ 100 milliards d’années-lumière de diamètre, et comme l’univers est en expansion, cette taille augmente en permanence.</p>
<p>En permanence ? En vrai, nous ne le savons pas. Mais <em>si</em> cette expansion ne s’arrête pas, c’est que le rayon de la sphère sera un jour plus grand que n’importe quel nombre pris à l’avance, non ?</p>
<p>Mais n’est-ce pas précisément ce que l’on entend par infini ?</p>
<hr>
<figure class="align-left ">
<img alt="" src="https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=237&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=600&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=600&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=600&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=754&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=754&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/251779/original/file-20181220-103676-bvxzth.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=754&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
<figcaption>
<span class="caption"></span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://www.dianerottner.com/">Diane Rottner</a>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/">CC BY-NC-ND</a></span>
</figcaption>
</figure>
<p><em>Si toi aussi tu as une question, demande à tes parents d’envoyer un mail à : <a href="mailto:tcjunior@theconversation.fr">tcjunior@theconversation.fr</a>. Nous trouverons un·e scientifique pour te répondre</em>.</p><img src="https://counter.theconversation.com/content/197966/count.gif" alt="The Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Jacques Treiner ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.</span></em></p>
Rien, autour de nous, n'est infini. Comment concevoir que l'univers puisse l'être ?
Jacques Treiner, Physicien théoricien, Université Paris Cité
Licensed as Creative Commons – attribution, no derivatives.
tag:theconversation.com,2011:article/197229
2023-01-10T20:40:17Z
2023-01-10T20:40:17Z
Images de science : les 10 images qui ont démontré la puissance du télescope James-Webb en 2022
<figure><img src="https://images.theconversation.com/files/503030/original/file-20230104-105026-78x0p7.jpg?ixlib=rb-1.1.0&rect=26%2C10%2C3567%2C2069&q=45&auto=format&w=496&fit=clip" /><figcaption><span class="caption">Le James-Webb télescope prend de délicieuses nouvelles images de la nébuleuse de la Carène.</span> <span class="attribution"><a class="source" href="https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2022/nasa-s-webb-reveals-cosmic-cliffs-glittering-landscape-of-star-birth/">NASA</a></span></figcaption></figure><p>Le télescope spatial James-Webb a ouvert une nouvelle ère pour l’astronomie.</p>
<p><a href="https://theconversation.com/le-telescope-james-webb-explique-par-ceux-qui-lont-fait-171017">Lancé le 25 décembre 2021</a> et <a href="https://theconversation.com/que-devient-le-telescope-james-webb-a-1-5-million-de-kilometres-de-la-terre-181491">pleinement opérationnel depuis juillet</a>, le télescope James-Webb offre des aperçus de l’univers qui étaient auparavant inaccessibles. Comme le télescope spatial Hubble avant lui, le James-Webb se trouve dans l’espace, ce qui lui permet de prendre des photos d’une précision étonnante, sans les distorsions de l’atmosphère terrestre.</p>
<p>Alors que Hubble est en orbite autour de la Terre à une altitude de 540 kilomètres, le James-Webb se trouve à <em>1,5 million</em> de kilomètres, bien au-delà de la Lune. De cette position, loin des interférences de la chaleur réfléchie par notre planète, il peut collecter la lumière de l’univers jusque dans la partie infrarouge du spectre électromagnétique.</p>
<p>Cette position dans l’espace s’allie au gigantesque miroir du James-Webb, à ces détecteurs de pointe et à de nombreuses autres avancées technologiques, pour permettre aux astronomes de remonter jusqu’aux époques les plus reculées de l’histoire de l’univers.</p>
<p>En effet, l’univers se dilate (on parle d’« expansion »), ce qui étire la longueur d’onde de la lumière qui se dirige vers nous, et les objets plus éloignés apparaissent plus rouges. À des distances suffisamment grandes, la lumière d’une galaxie est entièrement déplacée, depuis la partie visible du spectre électromagnétique vers l’infrarouge. Le James-Webb est capable de sonder ces sources de lumière jusqu’aux temps les plus reculés, il y a près de 14 milliards d’années.</p>
<p>Le télescope Hubble reste un excellent instrument scientifique et peut voir à des longueurs d’onde optiques auxquelles le James-Webb n’a pas accès. Mais le télescope James-Webb peut voir beaucoup plus loin dans l’infrarouge avec une sensibilité et une netteté accrues.</p>
<p>Voici dix des images qui ont démontré la puissance stupéfiante de notre nouvelle fenêtre ouverte sur l’univers.</p>
<h2>1. L’alignement des miroirs est terminé</h2>
<figure class="align-center zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/501219/original/file-20221215-24-vfv1aq.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="Une étoile orange brillante à six branches avec un texte au-dessus indiquant qu’il s’agit d’une image d’évaluation de l’alignement du télescope. L’encart dans le coin supérieur droit montre un blob rouge avec deux points" src="https://images.theconversation.com/files/501219/original/file-20221215-24-vfv1aq.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/501219/original/file-20221215-24-vfv1aq.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=380&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/501219/original/file-20221215-24-vfv1aq.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=380&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/501219/original/file-20221215-24-vfv1aq.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=380&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/501219/original/file-20221215-24-vfv1aq.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=477&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/501219/original/file-20221215-24-vfv1aq.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=477&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/501219/original/file-20221215-24-vfv1aq.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=477&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
<figcaption>
<span class="caption">La première image rendue publique d’alignement du James-Webb. Les astronomes l’ont comparée à des images précédentes de la même partie du ciel, comme celle de droite provenant de la <em>Dark Energy Camera</em> sur Terre.</span>
<span class="attribution"><span class="source">NASA/STScI/LegacySurvey/C. Jacobs</span></span>
</figcaption>
</figure>
<p>Malgré des années de tests au sol avant le lancement, un observatoire aussi complexe doit être configuré et testé de façon approfondie une fois déployé dans l’espace.</p>
<p>Il a d’abord fallu déplier et aligner les <a href="https://theconversation.com/le-telescope-james-webb-explique-par-ceux-qui-lont-fait-171017">18 segments hexagonaux du miroir</a> à une fraction de longueur d’onde de lumière près. En mars, la <a href="https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-webb-reaches-alignment-milestone-optics-working-successfully/">NASA a publié la première image</a> prise avec le miroir entièrement aligné. Bien qu’il ne s’agisse que d’une image d’étalonnage, centrée sur une étoile, les astronomes l’ont immédiatement comparée aux images existantes de cette partie du ciel avec beaucoup d’enthousiasme.</p>
<h2>2. Spitzer contre MIRI</h2>
<figure class="align-center zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/499165/original/file-20221206-20-qp5q7u.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="Deux images orange montrant une série de points brillants -- celle de gauche est beaucoup plus floue que celle de droite" src="https://images.theconversation.com/files/499165/original/file-20221206-20-qp5q7u.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/499165/original/file-20221206-20-qp5q7u.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=458&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/499165/original/file-20221206-20-qp5q7u.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=458&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/499165/original/file-20221206-20-qp5q7u.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=458&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/499165/original/file-20221206-20-qp5q7u.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=575&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/499165/original/file-20221206-20-qp5q7u.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=575&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/499165/original/file-20221206-20-qp5q7u.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=575&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
<figcaption>
<span class="caption">Cette image montre une partie des « Piliers de la Création » dans l’infrarouge (voir ci-dessous) ; à gauche prise avec le télescope spatial Spitzer, et JWST à droite. Le contraste en termes de profondeur et de résolution est spectaculaire.</span>
<span class="attribution"><span class="source">NASA/JPL-Caltech (gauche), NASA/ESA/CSA/STScI (droite)</span></span>
</figcaption>
</figure>
<p>Cette image, prise pendant la mise au point des caméras, est une démonstration spectaculaire de l’amélioration de la qualité des données du James-Webb par rapport à ses prédécesseurs.</p>
<p>À gauche, une image du télescope spatial Spitzer, un observatoire infrarouge spatial doté d’un miroir de 85 centimètres ; à droite, le même champ pris par la <a href="https://webb.nasa.gov/content/observatory/instruments/miri.html">caméra MIRI et le miroir de 6,5 mètres du James-Webb</a>. On distingue des centaines de galaxies qui étaient perdues dans le bruit des détecteurs du télescope Spitzer, ce qui illustre encore la résolution et la capacité à détecter des sources beaucoup moins lumineuses du James-Webb, grâce à son miroir plus grand situé dans le noir – et surtout dans le froid.</p>
<h2>3. La première image d’amas de galaxies</h2>
<figure class="align-center zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/499268/original/file-20221206-18-h6t99q.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="Deux images de centaines de points lumineux sur un fond sombre, avec plus d’objets visibles sur la droite" src="https://images.theconversation.com/files/499268/original/file-20221206-18-h6t99q.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/499268/original/file-20221206-18-h6t99q.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=308&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/499268/original/file-20221206-18-h6t99q.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=308&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/499268/original/file-20221206-18-h6t99q.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=308&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/499268/original/file-20221206-18-h6t99q.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=386&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/499268/original/file-20221206-18-h6t99q.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=386&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/499268/original/file-20221206-18-h6t99q.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=386&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
<figcaption>
<span class="caption">L’amas de galaxies SMACS 0723 photographié par Hubble à gauche et par le James-Webb à droite. Des centaines de galaxies supplémentaires sont visibles sur l’image infrarouge du James-Webb.</span>
<span class="attribution"><span class="source">NASA/STSci</span></span>
</figcaption>
</figure>
<p>L’amas de galaxies répondant au doux nom de « SMACS J0723.3-7327 » était un bon choix pour les premières images couleur <a href="https://theconversation.com/images-de-science-le-telescope-james-webb-nous-emmene-13-milliards-dannees-dans-le-passe-186791">diffusées au public</a>.</p>
<p>Le champ est encombré de galaxies de toutes formes et couleurs. La masse combinée de cet énorme amas de galaxies, situé à plus de 4 milliards d’années-lumière, déforme l’espace de telle sorte que la lumière provenant de sources lointaines à l’arrière-plan est étirée et amplifiée, un effet connu sous le nom de <a href="https://theconversation.com/courbure-de-lespace-temps-et-trous-noirs-decouverte-de-douze-nouveaux-mirages-gravitationnels-161009">« lentille gravitationnelle »</a>.</p>
<p>Ces galaxies déformées en arrière-plan sont clairement visibles sous forme de lignes et d’arcs sur cette image. Le champ est déjà spectaculaire sur les images de Hubble, à gauche, mais l’image proche infrarouge du James-Webb, à droite, révèle une multitude de détails supplémentaires, notamment des centaines de galaxies lointaines trop faibles ou trop rouges pour être détectées par son prédécesseur.</p>
<h2>4. Le quintette de Stephan</h2>
<figure class="align-center ">
<img alt="Images côte à côte de quatre grands cercles lumineux avec des milliers d’étoiles à l’arrière-plan et à l’intérieur ; le côté gauche a plus de luminosité et de netteté" src="https://images.theconversation.com/files/501816/original/file-20221219-26-k4lphv.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/501816/original/file-20221219-26-k4lphv.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=337&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/501816/original/file-20221219-26-k4lphv.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=337&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/501816/original/file-20221219-26-k4lphv.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=337&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/501816/original/file-20221219-26-k4lphv.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=424&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/501816/original/file-20221219-26-k4lphv.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=424&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/501816/original/file-20221219-26-k4lphv.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=424&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
<figcaption>
<span class="caption">Images Hubble (gauche) et James-Webb (droite) du groupe de galaxies connu sous le nom de « Quintette de Stephan ». L’encart montre un zoom avant sur une galaxie de fond plus éloignée.</span>
<span class="attribution"><span class="source">NASA/STScI</span></span>
</figcaption>
</figure>
<p>Ces images représentent un groupe spectaculaire de galaxies connu sous le nom de <a href="https://theconversation.com/images-de-science-ce-que-le-telescope-james-webb-nous-apprend-sur-les-collisions-de-galaxies-190460">« quintette de Stephan », un groupe qui intéresse depuis longtemps les astronomes</a> qui étudient la façon dont les galaxies en collision interagissent gravitationnellement les unes avec les autres.</p>
<p>À gauche, l’image de Hubble et à droite celle du James-Webb dans l’infrarouge moyen ; avec un zoom avant sur une petite galaxie en arrière-plan. Sur l’image de Hubble, nous voyons quelques régions brillantes de formation d’étoiles, mais ce n’est qu’avec le James-Webb que les structures complètes de cette galaxie et des galaxies environnantes sont dévoilées.</p>
<h2>5. Les piliers de la création</h2>
<figure class="align-center zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/499170/original/file-20221206-21-drey7v.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="Deux images côte à côte de protubérances en forme de doigts sur un fond étoilé multicolore, avec plus de détails visibles à droite" src="https://images.theconversation.com/files/499170/original/file-20221206-21-drey7v.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/499170/original/file-20221206-21-drey7v.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=290&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/499170/original/file-20221206-21-drey7v.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=290&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/499170/original/file-20221206-21-drey7v.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=290&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/499170/original/file-20221206-21-drey7v.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=364&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/499170/original/file-20221206-21-drey7v.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=364&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/499170/original/file-20221206-21-drey7v.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=364&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
<figcaption>
<span class="caption">Les « Piliers de la Création », une région de formation d’étoiles de notre galaxie, telle que capturée par Hubble (à gauche) et JWST (à droite).</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/nasa-s-webb-takes-star-filled-portrait-of-pillars-of-creation">NASA, ESA, CSA, STScI ; Joseph DePasquale (STScI), Anton M. Koekemoer (STScI), Alyssa Pagan (STScI)</a></span>
</figcaption>
</figure>
<p>« Les piliers de la création » est l’une des images les plus iconiques de toute l’astronomie, <a href="https://hubblesite.org/contents/media/images/3862-Image">prise par Hubble en 1995</a>. Elle démontre l’extraordinaire portée d’un télescope spatial.</p>
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<p>Elle représente une région de formation d’étoiles dans la nébuleuse de l’Aigle, où le gaz et la poussière interstellaires constituent la toile de fond d’une pouponnière d’étoiles regorgeant de nouvelles étoiles. L’image de droite, prise à l’aide de la <a href="https://webb.nasa.gov/content/observatory/instruments/nircam.html">caméra proche infrarouge du JWST</a> (NIRCam), illustre un autre avantage de l’astronomie infrarouge : la possibilité de regarder à travers le voile de poussière et de voir ce qui se trouve à l’intérieur et derrière.</p>
<h2>6. La protoétoile du sablier</h2>
<figure class="align-center zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/499203/original/file-20221206-14-wz1k2y.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="Une forme de sablier orange et bleu sur un fond sombre, avec une image bleue plus floue de la même forme dans le coin supérieur" src="https://images.theconversation.com/files/499203/original/file-20221206-14-wz1k2y.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/499203/original/file-20221206-14-wz1k2y.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=612&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/499203/original/file-20221206-14-wz1k2y.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=612&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/499203/original/file-20221206-14-wz1k2y.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=612&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/499203/original/file-20221206-14-wz1k2y.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=769&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/499203/original/file-20221206-14-wz1k2y.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=769&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/499203/original/file-20221206-14-wz1k2y.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=769&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
<figcaption>
<span class="caption">La proto-étoile du « sablier », L1527 IRS, une étoile encore en train d’accumuler suffisamment de gaz pour commencer à fusionner l’hydrogène. Encart : une image avec résolution beaucoup plus faible de Spitzer.</span>
<span class="attribution"><span class="source">NASA/STScI/JPL-Caltech/A. Tobin</span></span>
</figcaption>
</figure>
<p>Cette image montre un autre acte de création galactique au sein de la Voie lactée. Cette structure en forme de sablier est un nuage de poussière et de gaz entourant une étoile en cours de formation : une protoétoile appelée L1527 IRS.</p>
<p>Un « disque d’accrétion » de matière tombant vers l’intérieur (la bande noire au centre, visible seulement dans l’infrarouge) permettra finalement à la protoétoile de rassembler suffisamment de masse pour commencer à fusionner l’hydrogène, et une nouvelle étoile naîtra.</p>
<p>Entre-temps, la lumière de l’étoile encore en formation éclaire le gaz au-dessus et au-dessous du disque, ce qui lui donne la forme d’un sablier. Notre précédente image de cet objet avait été prise par le télescope spatial Spitzer ; la quantité de détails est une fois de plus un énorme bond en avant.</p>
<h2>7. Jupiter dans l’infrarouge</h2>
<figure class="align-center zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/499258/original/file-20221206-2958-ashu5x.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="Une sphère turquoise et bleue avec des taches lumineuses orange aux deux pôles" src="https://images.theconversation.com/files/499258/original/file-20221206-2958-ashu5x.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/499258/original/file-20221206-2958-ashu5x.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=569&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/499258/original/file-20221206-2958-ashu5x.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=569&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/499258/original/file-20221206-2958-ashu5x.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=569&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/499258/original/file-20221206-2958-ashu5x.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=715&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/499258/original/file-20221206-2958-ashu5x.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=715&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/499258/original/file-20221206-2958-ashu5x.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=715&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
<figcaption>
<span class="caption">Une image infrarouge de Jupiter depuis le James-Webb. La lueur aurorale aux pôles est causée par l’interaction des particules chargées du soleil avec le champ magnétique de Jupiter.</span>
<span class="attribution"><span class="source">NASA/STScI</span></span>
</figcaption>
</figure>
<p>La mission du nouveau télescope spatial comprend l’imagerie des galaxies les plus lointaines du début de l’univers, mais il peut également regarder un peu plus près de chez lui.</p>
<p>Bien que le James-Webb ne puisse pas observer la Terre ou les planètes du système solaire interne – car il doit toujours tourner le dos au Soleil – il peut regarder les parties plus lointaines de notre système solaire. Cette image de Jupiter dans le proche infrarouge en est un bel exemple, puisqu’elle montre en profondeur la structure des nuages et des tempêtes de la géante gazeuse. La lueur des aurores aux pôles nord et sud est obsédante.</p>
<hr>
<p>
<em>
<strong>
À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/dou-viennent-les-aurores-boreales-et-pourquoi-sont-elles-si-differentes-sur-jupiter-186776">D’où viennent les aurores boréales, et pourquoi sont-elles si différentes sur Jupiter?</a>
</strong>
</em>
</p>
<hr>
<p>Cette image était extrêmement difficile à réaliser en raison du mouvement rapide de Jupiter dans le ciel par rapport aux étoiles et de sa vitesse de rotation rapide. Ce succès a prouvé la capacité du télescope Webb à suivre extrêmement bien des cibles astronomiques difficiles.</p>
<h2>8. La galaxie fantôme</h2>
<figure class="align-center zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/499257/original/file-20221206-2849-7pej0e.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="Trois images similaires de galaxie spirale dans différentes couleurs, celle du milieu fournissant le plus de détails" src="https://images.theconversation.com/files/499257/original/file-20221206-2849-7pej0e.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/499257/original/file-20221206-2849-7pej0e.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=338&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/499257/original/file-20221206-2849-7pej0e.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=338&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/499257/original/file-20221206-2849-7pej0e.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=338&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/499257/original/file-20221206-2849-7pej0e.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=424&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/499257/original/file-20221206-2849-7pej0e.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=424&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/499257/original/file-20221206-2849-7pej0e.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=424&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
<figcaption>
<span class="caption">Images d’Hubble en lumière visible (gauche), du James-Webb dans l’infrarouge (droite), et combinées (au milieu) de la « galaxie fantôme » M74. La capacité de combiner les informations en lumière visible sur les étoiles avec les images infrarouges du gaz et de la poussière nous permet de sonder ces galaxies dans des détails exquis.</span>
<span class="attribution"><span class="source">ESA/NASA</span></span>
</figcaption>
</figure>
<p>Ces images de la <a href="https://esawebb.org/images/potm2208a/">galaxie du fantôme ou M74</a> révèlent la puissance du James-Webb, non seulement en tant que plus récent et meilleur instrument astronomique, mais aussi en tant que complément précieux à d’autres grands outils. Le panneau central combine la lumière visible de Hubble et infrarouge de Webb, ce qui permet de voir comment la lumière des étoiles (Hubble), le gaz et la poussière (James-Webb) façonnent ensemble cette remarquable galaxie.</p>
<p>Une grande partie de la science du James-Webb est conçue pour être combinée avec les images optiques de Hubble (et d’autres types d’images), afin de tirer parti de ce principe.</p>
<h2>9. Une galaxie ultimement lointaine</h2>
<figure class="align-center zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/501222/original/file-20221215-24-ap036o.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="Images côte à côte d’un arrière-plan noir avec de nombreuses petites galaxies de formes diverses qui brillent faiblement" src="https://images.theconversation.com/files/501222/original/file-20221215-24-ap036o.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/501222/original/file-20221215-24-ap036o.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=311&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/501222/original/file-20221215-24-ap036o.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=311&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/501222/original/file-20221215-24-ap036o.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=311&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/501222/original/file-20221215-24-ap036o.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=391&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/501222/original/file-20221215-24-ap036o.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=391&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/501222/original/file-20221215-24-ap036o.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=391&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
<figcaption>
<span class="caption">Un « zoom dans le temps » sur une galaxie datant des débuts de l’univers, lorsque celui-ci n’avait que 300 millions d’années environ (la petite source rouge visible au centre du panneau de droite). Les galaxies situées à cette distance sont impossibles à détecter en lumière visible, car le rayonnement qu’elles émettent a été « décalé vers le rouge » (à cause de l’expansion de l’univers), loin dans l’infrarouge.</span>
<span class="attribution"><span class="source">NASA/STScI/C. Jacobs</span></span>
</figcaption>
</figure>
<p>Cette galaxie, la petite tache rouge sur l’image de droite, ne fait certes pas partie des visions les plus spectaculaires que notre univers ait à offrir, mais elle est extrêmement intéressante sur le plan scientifique.</p>
<p>Cet instantané date de l’époque où l’univers n’avait que 350 millions d’années, ce qui en fait l’une des toutes premières galaxies à s’être formées. Comprendre les détails de la croissance et de la fusion de ces galaxies pour créer des galaxies telles que notre Voie lactée 13 milliards d’années plus tard est une question clé, qui comporte encore de nombreux mystères, ce qui rend des découvertes comme celle-ci très recherchées.</p>
<p>C’est également une image que seul le James-Webb peut nous offrir. Les astronomes ne savaient pas vraiment à quoi s’attendre : une image de cette galaxie prise par Hubble semblerait vide, car la lumière de la galaxie est étirée loin dans l’infrarouge par l’expansion de l’univers.</p>
<h2>10. L’« amas de Pandore », superamas de galaxies</h2>
<figure class="align-center zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/499261/original/file-20221206-12-pevvt.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="Une image de forme irrégulière composée de centaines de points lumineux sur un fond sombre" src="https://images.theconversation.com/files/499261/original/file-20221206-12-pevvt.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/499261/original/file-20221206-12-pevvt.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=422&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/499261/original/file-20221206-12-pevvt.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=422&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/499261/original/file-20221206-12-pevvt.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=422&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/499261/original/file-20221206-12-pevvt.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=530&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/499261/original/file-20221206-12-pevvt.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=530&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/499261/original/file-20221206-12-pevvt.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=530&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
<figcaption>
<span class="caption">Une image de l’amas de galaxies Abell 2744, créée en combinant de nombreuses expositions différentes du James-Webb. Dans cette minuscule partie du ciel (une fraction d’une pleine Lune), presque chacun des milliers d’objets représentés est une galaxie lointaine.</span>
<span class="attribution"><span class="source">Lukas Furtak (Ben-Gurion University of the Negev) à partir d’images des équipes GLASS/UNCOVER</span></span>
</figcaption>
</figure>
<p>Pour créer cette mosaïque, plusieurs images individuelles ont été assemblées. Elle est centrée sur l’amas géant de galaxies Abell 2744, familièrement connu sous le nom d’« amas de Pandore » (image <a href="https://images.theconversation.com/files/499261/original/file-20221206-12-pevvt.jpeg">complète ici</a>). Le nombre et la variété des sources que le James-Webb peut détecter sont stupéfiants. À l’exception d’une poignée d’étoiles à l’avant-plan, chaque point lumineux représente une galaxie entière.</p>
<p>Le morceau de ciel que l’on observe ici n’est pas plus grand qu’une fraction de la pleine Lune, mais on y voit des milliers de galaxies – ce qui donne le vertige quant à la taille de l’univers dans lequel nous vivons. Les astronomes professionnels et amateurs peuvent passer des heures à scruter cette image à la recherche de bizarreries et de mystères.</p>
<p>Dans les années à venir, la capacité du James-Webb à regarder si loin et si profondément dans l’univers nous permettra de répondre à de nombreuses questions sur la façon dont nous sommes nés. Les découvertes et les questions que nous ne pouvons pas encore prévoir sont tout aussi passionnantes. Seul ce nouveau télescope peut soulever le voile du temps, et ces questions inconnues seront sans nul doute fascinantes.</p>
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À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/dossier-le-james-webb-space-telescope-lavenir-de-lastronomie-dans-lespace-173680">Dossier : Le James Webb Space Telescope, l’avenir de l’astronomie dans l’espace</a>
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<img src="https://counter.theconversation.com/content/197229/count.gif" alt="The Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Le travail de Colin Jacobs est financé par le Australian Research Council, via la bourse FL180100060. Il est membre des
Australian Greens.</span></em></p><p class="fine-print"><em><span>Karl Glazebrook reçoit des financements pour ses recherches avec le James-Webb télescope du Australian Research Council, via la bourse "Laureate Fellowship FL180100060".</span></em></p>
Le fameux télescope spatial James-Webb vient de passer sa première année dans l’espace et commence à révolutionner l’astronomie. Plongée en images.
Colin Jacobs, Postdoctoral Researcher in Astrophysics, Swinburne University of Technology
Karl Glazebrook, ARC Laureate Fellow & Distinguished Professor, Centre for Astrophysics & Supercomputing, Swinburne University of Technology
Licensed as Creative Commons – attribution, no derivatives.
tag:theconversation.com,2011:article/197124
2023-01-09T20:22:17Z
2023-01-09T20:22:17Z
Doctrine spatiale française : pas de tirs antisatellites mais plus d’« ambiguïté stratégique » ?
<p>Fin novembre 2022, le ministère des Armées s’est <a href="https://www.diplomatie.gouv.fr/fr/politique-etrangere-de-la-france/securite-desarmement-et-non-proliferation/actualites-et-evenements-lies-a-la-securite-au-desarmement-et-a-la-non/2022/article/spatial-engagement-de-la-france-a-ne-pas-conduire-d-essais-de-missiles">formellement engagé à ne pas conduire de tirs de missiles antisatellites</a>.</p>
<p>Pourtant, la <a href="https://www.vie-publique.fr/sites/default/files/rapport/pdf/194000642.pdf">stratégie spatiale française de 2019</a> ne s’interdit pas de « durcir » les capacités d’action de la France dans l’espace.</p>
<p>À trois ans d’intervalle, la posture spatiale militaire française se contredit-elle ?</p>
<h2>Une décision aussi historique que surprenante ?</h2>
<p>Après avoir coparrainé la résolution <a href="https://undocs.org/Home/Mobile?FinalSymbol=A%2FC.1%2F77%2FL.62&Language=E&DeviceType=Desktop&LangRequested=False">A/C.1/77/L.62</a> (adoptée par la première Commission de l’Assemblée générale des Nations unies en <a href="https://press.un.org/en/2022/gadis3703.doc.htm">octobre 2022</a>), la France joint la parole aux actes et s’est engagée à ne pas procéder à des tirs de missiles antisatellites destructifs à ascension directe, c’est-à-dire tirés depuis la surface ou les airs. La France n’a <a href="https://www.opex360.com/2022/11/30/la-france-sengage-a-ne-pas-effectuer-dessais-de-missiles-antisatellites-destructifs-a-ascension-directe/">jamais formellement disposé d’une telle capacité</a>, même si elle possède l’expertise technique nécessaire pour la développer.</p>
<p>[<em>Près de 80 000 lecteurs font confiance à la newsletter de The Conversation pour mieux comprendre les grands enjeux du monde</em>. <a href="https://theconversation.com/fr/newsletters/la-newsletter-quotidienne-5?utm_source=inline-70ksignup">Abonnez-vous aujourd’hui</a>]</p>
<p>Le <a href="https://www.defense.gouv.fr/sites/default/files/ministere-armees/29.11.2022_Spatial%20%E2%80%93%20Engagement%20de%20la%20France%20%C3%A0%20ne%20pas%20conduire%20d%E2%80%99essais%20de%20missiles%20antisatellites%20destructifs%20%C3%A0%20ascension%20directe.pdf">communiqué</a> français, publié le 29 novembre 2022, utilise des éléments de langage forts. Il qualifie de tels tirs de « déstabilisateurs et irresponsables », rappelle que la France n’en a jamais effectué, et s’alarme des risques de débris spatiaux et des conséquences pour l’intégrité des satellites en activité et de l’ensemble du domaine spatial. La décision française suit celle des États-Unis adoptée le <a href="https://www.whitehouse.gov/briefing-room/speeches-remarks/2022/04/18/remarks-by-vice-president-harris-on-the-ongoing-work-to-establish-norms-in-space/">9 avril 2022</a>. La France avait d’ailleurs <a href="https://www.diplomatie.gouv.fr/fr/dossiers-pays/etats-unis/evenements/article/etats-unis-la-france-salue-l-engagement-des-etats-unis-a-ne-pas-effectuer-de">salué</a> l’engagement américain.</p>
<p>La détermination du ministère des Armées est d’autant plus historique que la France est l’un des rares pays à avoir développé une <a href="https://www.cairn.info/revue-guerres-mondiales-et-conflits-contemporains-2010-2-page-65.htm">« triade stratégique »</a> comprenant missiles intercontinentaux, arme atomique et capacités aérospatiales. Son programme balistique se poursuit notamment dans le cadre du <a href="https://www.cairn.info/revue-herodote-2018-3-page-17.htm">renouvellement de la dissuasion nucléaire</a>, de la <a href="https://www.ariane.group/fr/defense/programme-m51/">modernisation du missile balistique mer-sol M51 d’Ariane Group</a>, et du <a href="https://www.usinenouvelle.com/article/ou-en-est-la-france-dans-la-bataille-des-armes-hypersoniques-et-des-missiles-de-nouvelle-generation.N1799472">développement du missile air-sol nucléaire de 4ᵉ génération (ASN4G) et d’un planeur hypersonique V-Max</a>. Cet effort de modernisation, même s’il n’est pas directement lié à la question de la destruction des satellites, témoigne néanmoins de l’importance portée au développement des capacités balistiques françaises.</p>
<p>En parallèle, le programme Syracuse est destiné à <a href="https://www.lemonde.fr/international/article/2021/10/24/paris-lance-un-satellite-militaire-derniere-generation_6099685_3210.html">doter les armées de satellites militaires de nouvelle génération</a> pour leur permettre de communiquer à haut débit depuis n’importe quel relais (terrestre, aérien, marin et sous-marin). Ces satellites sont d’ailleurs équipés de moyens de surveillance de leur environnement immédiat (leur permettant de se déplacer pour éviter toute attaque). Avec les satellites CSO et CERES, ils représentent les <a href="https://theconversation.com/satellites-les-yeux-les-oreilles-et-le-porte-voix-de-la-defense-francaise-dans-lespace-187381">yeux, oreilles, et porte-voix de la Défense française <em>dans</em> et <em>depuis</em> l’espace</a> et seront suivis des programmes « Céleste » (renseignement d’origine électromagnétique) et « Iris » (capacités d’observation optique) (dont le lancement est <a href="https://www.latribune.fr/entreprises-finance/industrie/aeronautique-defense/cso-3-iris-les-futurs-satellites-espions-francais-cloues-au-sol-927346.html">contrarié par la guerre en Ukraine, les retards d’Ariane 6, et le Covid-19</a>).</p>
<p>L’espace extra-atmosphérique figure enfin et surtout dans les chantiers consacrés comme prioritaires par <a href="https://www.elysee.fr/emmanuel-macron/2022/11/09/a-toulon-le-president-de-la-republique-presente-la-revue-nationale-strategique">Emmanuel Macron le 9 novembre 2022</a> en vue de la <a href="https://www.lemonde.fr/politique/article/2022/12/12/les-grandes-lignes-de-la-future-loi-de-programmation-militaire-se-dessinent_6154084_823448.html">prochaine Loi de Programmation militaire 2024-2030</a>.</p>
<p>Dans ce contexte, il était possible d’envisager que la France développe un jour ou l’autre un missile antisatellite (par exemple, une version lourde et très haute altitude du missile antibalistique <a href="https://www.mbda-systems.com/product/aster-15-30/">Aster 30</a> ?) et procède à un « tir de démonstration » sur un ancien satellite non fonctionnel (et dans une orbite limitant l’impact des débris).</p>
<p>Les tirs antisatellites ont en effet ponctué l’histoire spatiale et sont de forts marqueurs de puissance militaire. La <a href="https://swfound.org/news/all-news/2020/06/swf-releases-updated-compilation-of-anti-satellite-testing-in-space/">Secure World Foundation</a> recense d’ailleurs <a href="https://docs.google.com/spreadsheets/d/1e5GtZEzdo6xk41i2_ei3c8jRZDjvP4Xwz3BVsUHwi48/edit">plus de 70 tests antisatellites depuis 1959</a>, dont plus de 20 tirs depuis 2005. Les plus importants incluent le <a href="https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10163270709464125">tir chinois de janvier 2007</a>, la <a href="https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/14777620801907913">réponse américaine de février 2008</a>, le <a href="https://muse.jhu.edu/article/754917/summary">tir indien de mars 2019</a>, et le <a href="https://spacenews.com/russia-destroys-satellite-in-asat-test/">tir russe de novembre 2021</a> (dont la NASA rappelle dans un point presse du <a href="https://blogs.nasa.gov/spacestation/2022/10/24/space-station-maneuvers-to-avoid-orbital-debris/">24 octobre 2022</a> qu’il est toujours à l’origine de manœuvres d’évitement de débris de la station spatiale internationale).</p>
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<iframe width="440" height="260" src="https://www.youtube.com/embed/rJ3l5tbnuGU?wmode=transparent&start=0" frameborder="0" allowfullscreen=""></iframe>
<figcaption><span class="caption">Un essai de missile anti-satellite russe met en danger l’équipage de l’ISS • France 24, 16 novembre 2021.</span></figcaption>
</figure>
<p>Notons d’ailleurs que la décision américaine constitue elle-même un <a href="https://theconversation.com/amid-tensions-on-earth-the-united-states-claims-that-conflict-in-space-is-not-inevitable-181993">revirement</a> par rapport au <a href="https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/9781503609402-009/html">renouveau nationaliste spatial américain</a> d’après-guerre froide et la <a href="https://crsreports.congress.gov/product/pdf/IF/IF11495">création de l’U.S. Space Force</a> en 2020 sous les forts accents offensifs de Donald Trump.</p>
<p>Bien que la tendance d’ensemble des dernières décennies ait été à la <a href="https://www.un.org/disarmament/topics/outerspace-sg-report-outer-space-2021/">recherche de normes de comportement dans l’espace</a> (ce à quoi la <a href="https://www.cairn.info/revue-les-champs-de-mars-2019-1-page-29.htm">France participe activement</a>), cette recherche ne va pas de soi. L’histoire spatiale est en effet caractérisée par une <a href="https://www.sup.org/books/title/?id=31357">alternance entre vision militariste et « retenue stratégique »</a>, et le <a href="https://www.cnrseditions.fr/catalogue/physique-et-astrophysique/le-nouvel-age-spatial/">« nouvel âge spatial »</a>, malgré son ouverture grandissante aux <a href="https://www.publicaffairsbooks.com/titles/christian-davenport/the-space-barons/9781610398299/">acteurs privés</a> et aux <a href="https://www.cairn.info/revue-strategique-2019-3-page-215.htm">logiques de commercialisation</a>, reste marqué par la dimension militaire.</p>
<h2>« Affermir » la doctrine spatiale française : vers une approche plus offensive ?</h2>
<p>La France a connu une forte <a href="https://www.cairn.info/revue-defense-nationale-2020-10-page-37.htm">montée en puissance du spatial de défense</a>, voire un véritable <a href="https://www.cairn.info/revue-defense-nationale-2019-4-page-114.htm">sursaut</a> sous le premier quinquennat d’Emmanuel Macron et le mandat de la ministre des Armées Florence Parly.</p>
<p>La <a href="https://www.legifrance.gouv.fr/loda/id/JORFTEXT000039060428">création du Commandement de l’Espace en septembre 2019</a>, concomitante de l’<a href="https://www.lemonde.fr/international/article/2019/07/25/la-france-militarise-sa-politique-spatiale_5493327_3210.html">élaboration d’une doctrine spatiale de défense</a>, a représenté un point d’inflexion (qui sera suivi de la transformation de l’Armée de l’Air française en « Armée de l’Air et de l’Espace » en <a href="https://otan.delegfrance.org/L-Armee-de-l-Air-devient-l-Armee-de-l-air-et-de-l-Espace-12-septembre-2020">septembre 2020</a>). Des députés avaient alors appelé à <a href="https://www.latribune.fr/entreprises-finance/industrie/aeronautique-defense/la-france-doit-avoir-des-armes-dans-l-espace-olivier-becht-depute-udi-804106.html">allier « défensif » et « offensif »</a>, usant d’une dichotomie qui n’en finit plus de <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/001632878290057X">caractériser les activités spatiales</a> sur fond d’<a href="https://link.springer.com/book/10.1057/978-1-349-95851-1">« astroculture »</a>. À la croisée des chemins entre science-fiction et <em>realpolitik</em>, la technologie militaire (et les visions de puissance qu’elle porte) demeure indissociable de la « modernité spatiale » et façonne notre rapport à l’espace.</p>
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<iframe width="440" height="260" src="https://www.youtube.com/embed/t_TIG6aiCZ4?wmode=transparent&start=0" frameborder="0" allowfullscreen=""></iframe>
<figcaption><span class="caption">Maîtriser l’espace, le nouveau défi des armées, Ministère des Armées, 25 mai 2021.</span></figcaption>
</figure>
<p>Il est vrai que la stratégie spatiale française présente néanmoins le souci de la mesure et du respect du droit international. Elle affirme clairement comme buts premiers l’appui aux opérations et la protection des moyens spatiaux français pour « décourager nos adversaires d’y porter atteinte » (p. 4). Elle considère donc l’espace avant tout comme un « multiplicateur de force » adossé aux autres champs (et non pas distinct d’eux) et souligne l’enjeu de la <a href="https://www.cairn.info/revue-strategique-2018-3-page-201.htm">surveillance spatiale</a>.</p>
<h2>Comment protéger les satellites français ?</h2>
<p>Cependant, si l’on poursuit le raisonnement, développer des capacités de protection nécessite deux éléments : une capacité d’action technique et un cadre d’emploi.</p>
<p>Du point de vue technique d’abord, à l’image des États-Unis, de la Russie, ou de la Chine, la France développe elle aussi les technologies à énergie dirigée afin d’aveugler ou de « brûler » des éléments critiques de satellites hostiles. En <a href="https://www.challenges.fr/entreprise/defense/la-france-travaille-sur-une-arme-laser-anti-satellites_657432">juin 2019, dans la revue Challenges</a>, l’Office national d’Études et de Recherches aérospatiales (ONERA) explique travailler sur de futures armes laser antisatellites. Dans une <a href="https://www.onera.fr/fr/actualites/espace-nouveau-theatre-militaire">note de mai 2019</a>, le laboratoire public précise que « des essais grandeur nature de neutralisation de satellites en fin contractuelle de vie opérationnelle ont été menés ». Ces essais se distinguent difficilement des tirs antisatellites si ce n’est pour les débris générés. Les lasers font eux-mêmes partie d’un éventail de moyens spatiaux (entourés d’un certain silence aux États-Unis comme en France) comprenant également les <a href="https://www.gov.uk/government/news/russia-behind-cyber-attack-with-europe-wide-impact-an-hour-before-ukraine-invasion">attaques cyber</a> et autres <a href="https://theconversation.com/apres-le-gaz-poutine-va-t-il-nous-couper-le-gps-194508">brouillages</a> sur les satellites, des <a href="https://www.courrierinternational.com/article/guerre-des-etoiles-la-russie-t-elle-mis-en-orbite-un-tueur-de-satellites">satellites « tueurs de satellites »</a>, ainsi que des <a href="http://www.opex360.com/2022/11/13/le-drone-spatial-militaire-americain-x-37b-est-revenu-sur-terre-apres-908-jours-passes-en-orbite/">drones spatiaux</a>.</p>
<p>Du point de vue du cadre d’emploi, ensuite, la stratégie française ouvre une brèche vers une forme d’« ambiguïté stratégique » (une <a href="https://www.lemonde.fr/idees/article/2022/11/23/avec-la-guerre-en-ukraine-le-retour-a-l-ambiguite-strategique-principe-indispensable-de-la-doctrine-nucleaire_6151159_3232.html">notion réactivée par la guerre en Ukraine</a>), que vient paradoxalement renforcer la décision de pas conduire de tirs antisatellites. La France se réserve ainsi « le droit de prendre des mesures de rétorsion » face à « un acte inamical dans l’espace » (p. 28), de déployer des « contre-mesures » en réponse « à un fait illicite commis à son égard » (p. 29), et de « faire usage de son droit de légitime défense » en cas « d’agression armée dans l’espace » (p. 29).</p>
<p>Nul doute que les termes employés gardent une souplesse d’interprétation à même d’entretenir un certain flou sur la caractérisation d’une agression tout comme sur la nature de la riposte. Cette ambiguïté est une règle de base du lexique stratégique pour ainsi garantir l’efficacité de la <a href="https://www.cairn.info/revue-politique-etrangere-2020-1-page-147.htm">« dissuasion spatiale » française</a>. (Elle permet aussi de répondre à agressions menées « sous le seuil » de déclenchement d’un conflit).</p>
<p>En cela, la stratégie française semble s’inscrire dans une recherche de l’équilibre « psychotechnique » cher au réalisme aronien (voir Raymond Aron, <a href="https://www.calmann-levy.fr/livre/paix-et-guerre-entre-les-nations-9782702134696/">Paix et Guerre</a>, 1962, p. 669) : la détermination (et sa perception dans le champ psychologique) importe autant que la crédibilité technologique et la capacité technique à « frapper » (cette dernière a d’ailleurs pu être <a href="https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/14682745.2020.1832472">mise à mal dans l’histoire de la dissuasion française</a>).</p>
<p>En s’interdisant les tirs antisatellites, la France renonce à une possibilité de la <a href="https://www.cairn.info/revue-strategique-2019-4-page-187.htm">grammaire stratégique spatiale</a> mais laisse d’autres possibilités d’action ouvertes, sans toutefois bien les spécifier (les modalités de réponse exactes à une agression dans l’espace ne sont pas publiques). Il reste donc à voir dans quelle mesure la doctrine spatiale française sera amenée à évoluer (et avec quel discours public). En l’état, rien n’exclut une possible forme de convergence (voire une <a href="https://www.areion24.news/2021/04/15/cyberespace-une-intersection-redoutable%E2%80%89/">intersection</a>) avec la <a href="https://www.defense.gouv.fr/nos-expertises/cyberdefense-au-ministere-armees">doctrine française cyber</a> (en majeure partie <a href="https://www.numerama.com/politique/456551-la-france-a-sa-doctrine-pour-operer-militairement-dans-le-cyber.html">secrète</a> également), pour laquelle le <a href="https://www.defense.gouv.fr/ema/commandement-cyberdefense-comcyber">Commandement de la Cyberdéfense créé en 2017</a> affiche une <a href="https://www.lemonde.fr/international/article/2019/01/18/armees-la-france-prepare-ses-cyberoffensives_5410983_3210.html">posture plus offensive</a>, tournée vers la <a href="https://www.defense.gouv.fr/sites/default/files/ministere-armees/Lutte%20informatique%20offensive%20%28LIO%29.PDF">supériorité opérationnelle</a>, et prévoit une <a href="https://www.defense.gouv.fr/sites/default/files/ministere-armees/CEMA%20-%20Cyber%20militaire%20-%2018%20janvier%202019.pdf">montée en puissance du cyber militaire</a>.</p><img src="https://counter.theconversation.com/content/197124/count.gif" alt="The Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Thomas G. Chevalier a reçu un financement doctoral de l'Université de Kent (Vice Chancellor’s Research Scholarship) pour ses recherches. </span></em></p>
De nombreux pays ont déjà effectué des tirs antisatellites. La France vient de s’engager à ne pas le faire. Pour quelles raisons, et avec quelles conséquences ?
Thomas G. Chevalier, Chercheur Doctoral (Technologie, Relations Internationales, et Affaires Militaires) | Doctoral Researcher (Technology, International Relations, and Military Affairs), University of Kent
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tag:theconversation.com,2011:article/196462
2022-12-20T14:39:22Z
2022-12-20T14:39:22Z
Les innovations spatiales canadiennes sont essentielles aux missions Artemis
<figure><img src="https://images.theconversation.com/files/500517/original/file-20221212-116887-8w73ee.jpg?ixlib=rb-1.1.0&rect=14%2C2%2C1902%2C1074&q=45&auto=format&w=496&fit=clip" /><figcaption><span class="caption">Représentation artistique du Canadarm3, le système robotisé intelligent canadien, à l’extérieur de la station spatiale lunaire Gateway. </span> <span class="attribution"><span class="source">(Agence spatiale canadienne, NASA)</span></span></figcaption></figure><p>Ce mois-ci marque le 50<sup>e</sup> anniversaire du dernier pas de l’humain sur la Lune, lors de la <a href="https://www.nasa.gov/mission_pages/apollo/missions/apollo17.html">mission Apollo 17</a>. La NASA a récemment franchi une première étape importante dans le retour des humains sur la Lune avec la <a href="https://www.nasa.gov/artemis-1">mission Artemis I</a>.</p>
<p>Orion est un vaisseau d’exploration utilisé dans la mission Artemis I ; c’est la <a href="https://www.nasa.gov/exploration/systems/orion/index.html">fusée la plus puissante jamais construite</a>. Le 11 décembre, le vaisseau spatial sans équipage est revenu sur Terre <a href="https://www.bbc.com/news/science-environment-63937345">après 25,5 jours dans l’espace</a>.</p>
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<figcaption><span class="caption">Images en direct de la NASA de l’amerrissage d’Orion dans l’océan Pacifique le 11 décembre.</span></figcaption>
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<p>Avec cette mission, le Canada est prêt à s’engager dans une nouvelle ère d’exploration lunaire.</p>
<p>Je suis un astrogéologue qui étudie les roches provenant de la Terre, de la Lune et de Mars dans le but de comprendre l’origine et l’évolution de notre système solaire et de la vie elle-même ; j’assure également la <a href="https://www.cbc.ca/radio/quirks/snapping-science-male-pregnant-seahorse-placentas-astronauts-in-labrador-and-more-1.6263003/why-an-ancient-crater-in-labrador-is-the-perfect-place-for-astronauts-to-train-for-a-moon-mission-1.6263005">formation en géologie des astronautes d’Artemis</a>. Je suis aussi le chercheur principal de la <a href="https://www.asc-csa.gc.ca/fra/astronomie/exploration-lune/premier-rover-canadien-a-explorer-la-lune.asp">mission de rover lunaire canadienne</a>.</p>
<h2>D’Apollo à Artemis</h2>
<p>Bien qu’il soit dirigé par la NASA, ce retour sur la Lune est une entreprise mondiale qui s’inscrit dans l’esprit de la Station spatiale internationale. En effet, même à bord d’Artemis I, le <a href="https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Orion/European_Service_Module">module de service européen (ESM) fourni par l’Agence spatiale européenne</a>, qui produit de l’énergie, de l’oxygène et de l’eau pour le module d’équipage Orion, a apporté une contribution essentielle.</p>
<p>Artemis I représente un programme complet <a href="https://www.nasa.gov/specials/artemis/">consacré non seulement au retour des humains sur la surface de la Lune</a> (<a href="https://www.nasa.gov/specials/artemis/">y compris l’atterrissage lunaire de la première femme et du premier astronaute BIPOC</a>), mais aussi à l’établissement de la première présence à long terme à la fois sur la Lune et dans la <a href="https://www.nasa.gov/gateway">station lunaire Gateway</a> en orbite autour de la Lune.</p>
<p>Faisant preuve d’une grande clairvoyance, le Canada a été l’un des huit premiers pays à signer les <a href="https://www.nasa.gov/specials/artemis-accords/index.html">accords d’Artemis</a>, une série d’ententes multilatérales entre les États-Unis et les gouvernements des pays souhaitant participer à ce programme. Depuis la signature initiale en octobre 2020, 13 autres pays ont rejoint cet effort véritablement international.</p>
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<a href="https://images.theconversation.com/files/500322/original/file-20221212-94733-8f4ak2.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="représentation artistique d’un vaisseau spatial en orbite autour de la Lune" src="https://images.theconversation.com/files/500322/original/file-20221212-94733-8f4ak2.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/500322/original/file-20221212-94733-8f4ak2.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=338&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/500322/original/file-20221212-94733-8f4ak2.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=338&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/500322/original/file-20221212-94733-8f4ak2.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=338&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/500322/original/file-20221212-94733-8f4ak2.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=424&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/500322/original/file-20221212-94733-8f4ak2.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=424&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/500322/original/file-20221212-94733-8f4ak2.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=424&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
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<span class="caption">La station lunaire Gateway est une station spatiale qui doit graviter autour de la Lune.</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://www.flickr.com/photos/nasa2explore/51669809836/in/album-72157716027881092/">(NASA/Flickr)</a></span>
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<h2>Le premier Canadien sur la Lune</h2>
<p>La deuxième mission prévue, Artemis II, marquera la première fois en 50 ans que des humains retourneront sur la Lune avec une manœuvre de survol analogue à celle de la première mission Apollo, <a href="https://solarsystem.nasa.gov/missions/apollo-8/in-depth/">Apollo 8</a>, effectuée en 1968.</p>
<p>Le Canada a peut-être réussi l’un des plus grands coups de l’histoire de l’exploration spatiale en obtenant un siège pour un astronaute canadien sur la mission <a href="https://www.asc-csa.gc.ca/fra/astronomie/exploration-lune/missions-artemis.asp">Artemis II, planifiée pour 2024</a>.</p>
<p>Cette mission, qui durera jusqu’à trois semaines, permettra de tester toutes les technologies nécessaires à la <a href="https://www.space.com/artemis-3-moon-landing-mission">prochaine mission Artemis III qui fera atterrir des humains sur la Lune</a>, et se déroulera à une distance la plus éloignée de notre planète jamais atteinte par un Canadien.</p>
<p>Le Canada sera ainsi le deuxième pays au monde à envoyer un humain dans l’espace lointain. Pour la première fois dans l’histoire, des yeux canadiens assisteront à l’emblématique « lever de Terre » lorsque le vaisseau spatial surgira de derrière la Lune au cours d’un survol lunaire.</p>
<h2>Le rôle du Canada dans l’exploration lunaire</h2>
<p>Alors que nous attendons le lancement d’Artemis II et III, une quantité incroyable d’activités liées à l’exploration lunaire se déroule au Canada. Le gouvernement canadien <a href="https://pm.gc.ca/fr/nouvelles/communiques/2019/02/28/des-investissements-historiques-programme-spatial-du-canada">a annoncé un nouveau financement pour l’Agence spatiale canadienne (ASC) en février 2019</a>, donnant ainsi un sérieux coup de pouce aux aspirations lunaires du Canada. Ce financement soutient la participation du pays à la station lunaire Gateway dirigée par la NASA et à l’établissement du <a href="https://www.asc-csa.gc.ca/fra/programmes-financement/programmes/pael/">Programme d’accélération de l’exploration lunaire (PAEL)</a>.</p>
<p>Le <a href="https://www.asc-csa.gc.ca/fra/canadarm3/a-propos.asp">bras robotisé Canadarm3</a> est la principale contribution du Canada à la station lunaire Gateway. <a href="https://mda.space/fr/">Construit par la société canadienne de technologie spatiale MDA</a>, cet équipement revêt une importance capitale : il s’agit d’une pièce d’infrastructure essentielle sans laquelle la NASA et ses autres partenaires internationaux ne seraient pas en mesure de bâtir ou d’exploiter la Gateway.</p>
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<a href="https://images.theconversation.com/files/500179/original/file-20221211-65080-s12rbl.jpg?ixlib=rb-1.1.0&rect=0%2C5%2C4000%2C2988&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="photographie d’un vaisseau spatial avec la Lune et la Terre en arrière-plan" src="https://images.theconversation.com/files/500179/original/file-20221211-65080-s12rbl.jpg?ixlib=rb-1.1.0&rect=0%2C5%2C4000%2C2988&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/500179/original/file-20221211-65080-s12rbl.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=450&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/500179/original/file-20221211-65080-s12rbl.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=450&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/500179/original/file-20221211-65080-s12rbl.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=450&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/500179/original/file-20221211-65080-s12rbl.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=566&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/500179/original/file-20221211-65080-s12rbl.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=566&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/500179/original/file-20221211-65080-s12rbl.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=566&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
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<span class="caption">Orion acquiert une vue unique de la Terre et de la Lune, observée depuis une caméra montée sur l’un des panneaux solaires du vaisseau spatial.</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://www.nasa.gov/image-feature/orion-earth-and-the-moon">(NASA)</a></span>
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<h2>La technologie spatiale canadienne</h2>
<p>Le 14 novembre, le gouvernement canadien a annoncé que la <a href="https://www.canadensys.com/">Canadensys Aerospace Corporation</a> avait obtenu un contrat de 43 M$ dans le cadre du programme PAEL pour concevoir et construire un <a href="https://www.asc-csa.gc.ca/fra/astronomie/exploration-lune/premier-rover-canadien-a-explorer-la-lune.asp">rover lunaire</a>. Il s’agira de la première mission de rover dirigée par le Canada à la surface d’un autre corps planétaire.</p>
<p>Le rover étudiera la géologie de la région du pôle Sud de la Lune et recherchera de la glace hydrique. En tant que chercheur principal de cette mission, je travaillerai avec cinq universités et huit entreprises canadiennes.</p>
<p>Il est important de souligner que la conception de ce rover compte parmi les plus grands projets d’ingénierie jamais réalisés par les Canadiens quant aux difficultés techniques. Je suis incroyablement fier de ce que notre équipe a accompli jusqu’à présent, mais il nous reste beaucoup de travail à faire pour être prêts pour 2026.</p>
<p>En plus de devoir tout entasser, y compris sept instruments scientifiques, dans un minuscule boîtier de 30 kilogrammes, il faut s’assurer que tout peut résister à une nuit sur la Lune. À titre de comparaison, le rover Perseverance actuellement en service sur Mars pèse la bagatelle de 1 025 kilogrammes.</p>
<p>Bien que cela puisse sembler négligeable, une nuit lunaire peut durer jusqu’à 14 jours terrestres et les températures peuvent chuter à -200 °C. La réalisation de cet objectif pourrait s’avérer utile pour nos longs hivers canadiens.</p>
<p>Heureusement, nous n’aurons pas à attendre trois ans pour voir la technologie canadienne atteindre la surface de la Lune.</p>
<p>Le jour même où la capsule Orion est revenue sur Terre, la <a href="https://www.mbrsc.ae/">mission lunaire des Émirats</a> a été lancée de Cap Canaveral, en Floride. Elle représente l’avenir de la collaboration mondiale : une mission internationale de micro-rover dirigée par les Émirats arabes unis, avec un module atterrisseur conçu et construit par la société japonaise <a href="https://ispace-inc.com/hakuto-r/eng/">ispace</a>, et un lancement assuré par <a href="https://www.spacex.com/">SpaceX</a>.</p>
<p>Grâce au financement du programme PAEL de l’ASC, l’entreprise d’Ottawa <a href="https://www.missioncontrolspaceservices.com/stories/emirates-lunar-mission-elm/">Mission Control Space Services</a> travaille actuellement à la conception d’un logiciel d’apprentissage profond pour les missions lunaires.</p>
<p>Canadensys travaille également à la mise au point d’une caméra panoramique pilotée par l’IA à bord du rover lunaire et testera d’autres technologies lors de trois missions lunaires ultérieures.</p>
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<a href="https://images.theconversation.com/files/500180/original/file-20221211-64880-ws570q.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="une image de la Terre prise depuis la surface de la Lune" src="https://images.theconversation.com/files/500180/original/file-20221211-64880-ws570q.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/500180/original/file-20221211-64880-ws570q.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=576&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/500180/original/file-20221211-64880-ws570q.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=576&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/500180/original/file-20221211-64880-ws570q.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=576&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/500180/original/file-20221211-64880-ws570q.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=724&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/500180/original/file-20221211-64880-ws570q.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=724&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/500180/original/file-20221211-64880-ws570q.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=724&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
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<span class="caption">La photo emblématique du « lever de Terre », capturée par l’astronaute William Anders en 1968.</span>
<span class="attribution"><a class="source" href="https://www.nasa.gov/image-feature/apollo-8-earthrise">(NASA)</a></span>
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<h2>Des perspectives renouvelées</h2>
<p>Au moment où nous retournerons sur la Lune, j’espère que toute l’humanité pourra revivre ce moment où Apollo 8 a capturé la première <a href="https://www.nasa.gov/image-feature/apollo-8-earthrise">image du « lever de Terre »</a> ou quand Apollo 17 a immortalisé la célèbre image de la <a href="https://www.nasa.gov/content/blue-marble-image-of-the-earth-from-apollo-17">bille bleue de 1972</a>.</p>
<p>L’espace témoigne de ce que l’humanité peut accomplir lorsque nous collaborons pour relever des obstacles apparemment insurmontables. Les images d’Apollo et d’Artemis nous rappellent que nous sommes tous des passagers du vaisseau spatial Terre, un point bleu pâle à la dérive dans l’immensité de l’espace, notre seule maison, une maison que nous devons préserver et protéger.</p><img src="https://counter.theconversation.com/content/196462/count.gif" alt="La Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Gordon Osinski est financé par le Programme d'accélération de l'exploration lunaire de l'Agence spatiale canadienne et par le Conseil national de recherches en sciences et en génie du Canada.</span></em></p>
Les technologies et les innovations spatiales canadiennes occupent une place importante dans les missions Artemis, et cette participation reflète notre rôle toujours plus marqué dans cette nouvelle ère d’exploration lunaire.
Gordon Osinski, Professor in Earth and Planetary Science, Western University
Licensed as Creative Commons – attribution, no derivatives.
tag:theconversation.com,2011:article/196592
2022-12-14T18:43:21Z
2022-12-14T18:43:21Z
SWOT, le satellite qui va révolutionner l’étude de l’eau sur Terre
<figure><img src="https://images.theconversation.com/files/501068/original/file-20221214-8962-21pej1.jpg?ixlib=rb-1.1.0&rect=13%2C2%2C1500%2C929&q=45&auto=format&w=496&fit=clip" /><figcaption><span class="caption">Vue d'artiste du satellite SWOT.</span> <span class="attribution"><span class="source">CNES</span>, <span class="license">Fourni par l'auteur</span></span></figcaption></figure><p>Vendredi 16 décembre, à 12h46 heure française, le <a href="https://swot.cnes.fr/fr">satellite SWOT</a> (Surface Water Ocean Topography) s’élancera vers l’espace à bord d’une fusée SpaceX depuis la base américaine de Vandenberg.</p>
<p>Ce satellite franco-américain, fruit de 30 ans de coopération entre nos deux pays, est la première mission spatiale qui recensera les stocks d’eau douce à l’échelle mondiale. Elle permettra également de mieux comprendre les dynamiques océaniques. Ses données seront essentielles pour nous permettre de mieux nous adapter et de mieux comprendre le changement climatique et ses conséquences sur notre planète.</p>
<p><strong>Suivez en direct le lancement du satellite SWOT</strong></p>
<iframe width="100%" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/p5mldI3h5LU" title="YouTube video player" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen=""></iframe>
<h2>Comprendre l’évolution des ressources en eau en haute définition</h2>
<p>Le satellite SWOT étudiera pour la première fois la quasi-totalité de l’eau à la surface de la Terre. <a href="https://www.un.org/fr/chronicle/article/le-changement-climatique-une-menace-pour-locean">L’eau contenue dans les océans</a>, joue un rôle essentiel dans l’absorption et le stockage d’une grande partie de l’excès de chaleur et de carbone piégé dans l’atmosphère terrestre par les émissions de gaz à effet de serre, et elle influence au quotidien la météo et notre climat.</p>
<p>Demain, SWOT aidera les scientifiques du monde entier à suivre le bilan hydrique de la Terre : où se trouve l’eau aujourd’hui, d’où elle vient et où elle se trouvera demain.</p>
<p>Il s’agit d’une ouverture scientifique essentielle pour comprendre comment les ressources en eau évoluent, quels impacts ces changements auront sur les environnements locaux et comment l’océan réagit au changement climatique et l’influence.</p>
<p>SWOT verra l’eau de la Terre avec une définition améliorée d’un facteur 10 par rapport aux précédentes missions altimétriques. L’instrument principal <a href="https://swot.cnes.fr/fr/karin">KaRIn</a> observera de manière globale les masses d’eau douce de la planète et l’océan avec une résolution inédite. Il sera en mesure de recueillir des données sur des phénomènes océaniques (tourbillons, filaments…) de quelques dizaines de kilomètres, ce qui permettra aux chercheurs d’affiner les modèles de circulation océanique.</p>
<p>Les océanographes pensent que les phénomènes océaniques de petite échelle, comme les fronts et les tourbillons, absorbent une grande partie de la chaleur produite par l’humanité, ainsi que les excès de dioxyde de carbone et de méthane.</p>
<h2>Une vue haute définition des lacs et des rivières</h2>
<p>En offrant une vue haute définition des masses d’eau douce, SWOT contribuera également à dresser un tableau beaucoup plus complet du bilan de l’eau douce terrestre. De nombreux grands fleuves – parfois mal instrumentés in situ pour des raisons économiques ou géopolitiques – restent un mystère pour les chercheurs…</p>
<p>SWOT observera la longueur totale de presque toutes les rivières de plus de 100 mètres de large. De même, alors que les technologies terrestres et satellitaires ne fournissent actuellement des données que sur quelques milliers des plus grands lacs du monde, SWOT portera ce nombre à plusieurs millions.</p>
<figure class="align-center zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/501007/original/file-20221214-3885-wci313.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="" src="https://images.theconversation.com/files/501007/original/file-20221214-3885-wci313.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/501007/original/file-20221214-3885-wci313.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=425&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/501007/original/file-20221214-3885-wci313.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=425&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/501007/original/file-20221214-3885-wci313.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=425&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/501007/original/file-20221214-3885-wci313.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=533&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/501007/original/file-20221214-3885-wci313.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=533&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/501007/original/file-20221214-3885-wci313.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=533&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
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<span class="caption">Infographie sur la mission SWOT.</span>
<span class="attribution"><span class="source">CNES</span>, <span class="license">Fourni par l'auteur</span></span>
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<h2>Changement climatique, inondations, sécheresse</h2>
<p>Le satellite abordera certaines des questions les plus pressantes de notre époque en matière de changement climatique. Dans ce cadre, SWOT fournira des informations cruciales sur les échanges thermiques entre l’océan et l’atmosphère, ce qui permettra aux chercheurs de tester et d’améliorer les prévisions climatiques futures. En outre, le satellite fournira des données sur la circulation côtière, données qui pourront ensuite être utilisées pour améliorer les modèles informatiques de projection de l’élévation du niveau de la mer et de prévision des inondations.</p>
<p>Les données SWOT seront utilisées pour mieux gérer notre vie quotidienne. Le changement climatique perturbe le cycle de l’eau sur Terre, ce qui entraîne une plus grande volatilité des précipitations, notamment des pluies torrentielles et des sécheresses extrêmes. Les données SWOT seront utilisées pour anticiper les effets de la sécheresse et améliorer les prévisions d’inondations, fournissant ainsi des informations essentielles aux agences de gestion de l’eau, à la prévention des catastrophes, aux universités, aux ingénieurs civils et à tous ceux qui doivent gérer la ressource en eau au quotidien.</p>
<h2>Un programme de large diffusion des données satellite</h2>
<p>Grâce à sa technologie innovante, mettant en œuvre un <a href="https://www.aviso.altimetry.fr/fr/missions/missions-futures/swot/instruments/karin-altimetre-large-fauchee-en-bande-ka.html">« radar interférométrique à large fauchée »</a>, SWOT sera en capacité de générer des données inédites s’adressant à une multitude de communautés impliquées dans le suivi de l’eau sur terre, ouvrant ainsi la voie aux futures missions d’observation des eaux de la planète.</p>
<p>Un programme préparatoire à l’utilisation des données a été mis en place dès le début du programme pour sensibiliser tous les futurs acteurs du domaine à l’utilisation de cette donnée innovante. Les mesures de SWOT, ainsi que les outils destinés à aider les chercheurs à analyser ces informations, seront gratuits et accessibles. Cela favorisera le déploiement de la donnée vers les équipes scientifiques du monde entier et encouragera les activités de recherche et d’applications vers un large éventail d’utilisateurs, y compris ceux qui n’avaient pas accès à la donnée spatiale ou in situ.</p>
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<img alt="" src="https://images.theconversation.com/files/501009/original/file-20221214-1149-si7n43.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/501009/original/file-20221214-1149-si7n43.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=400&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/501009/original/file-20221214-1149-si7n43.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=400&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/501009/original/file-20221214-1149-si7n43.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=400&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/501009/original/file-20221214-1149-si7n43.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=503&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/501009/original/file-20221214-1149-si7n43.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=503&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/501009/original/file-20221214-1149-si7n43.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=503&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
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<span class="caption">Le satellite SWOT sera opéré depuis la France, au Centre Spatial de Toulouse.</span>
<span class="attribution"><span class="source">CNES</span>, <span class="license">Fourni par l'auteur</span></span>
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<p>Cette mission a été rendue possible grâce à une collaboration de plusieurs décennies entre la NASA et le Centre national d’études spatiales (CNES), qui a débuté dans les années 1980 pour surveiller les océans de la Terre. Ce partenariat a été le premier à utiliser un instrument spatial appelé altimètre pour étudier le niveau de la mer avec le lancement du satellite TOPEX/Poseidon en 1992.</p><img src="https://counter.theconversation.com/content/196592/count.gif" alt="The Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Thierry Lafon ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.</span></em></p>
L’eau est une des ressources les plus importantes de notre planète, mieux connaître son cycle et ses réserves est indispensable pour la gérer au mieux.
Thierry Lafon, Chef de Projet SWOT, Centre national d’études spatiales (CNES)
Licensed as Creative Commons – attribution, no derivatives.
tag:theconversation.com,2011:article/195142
2022-11-23T16:41:55Z
2022-11-23T16:41:55Z
Comment devient-on astronaute ?
<figure><img src="https://images.theconversation.com/files/497045/original/file-20221123-14-9e4wve.jpg?ixlib=rb-1.1.0&rect=24%2C43%2C3216%2C3440&q=45&auto=format&w=496&fit=clip" /><figcaption><span class="caption">Sophie Adenot, lieutenant-colonel de l’armée de l’Air et de l'Espace, devient la deuxième femme française astronaute.</span> <span class="attribution"><a class="source" href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Sophie_Adenot#/media/Fichier:Portrait_de_Sophie_Adenot.jpg">Armée de l’Air et de l'Espace</a></span></figcaption></figure><p>L’Agence spatiale européenne vient d’annoncer les <a href="https://www.esa.int/Newsroom/Press_Releases/ESA_presents_new_generation_of_ESA_astronauts">noms des cinq nouveaux astronautes</a> sélectionnés pour faire partie du corps des astronautes de carrière.</p>
<p>Côté français, il s’agit de Sophie Adenot, première femme française pilote d’essai d’hélicoptères, aujourd’hui lieutenant-colonel de l’Armée de l’air et de l’espace. Il s’agit de la deuxième femme française astronaute, 20 ans après <a href="https://theconversation.com/25-ans-apres-son-premier-vol-dans-lespace-conversation-avec-claudie-haignere-165985">Claudie Haigneré</a>.</p>
<p>On compte également la Britannique Rosemary Coogan (doctorante au sein de l’agence spatiale française, le CNES), l’espagnol Pablo Álvarez Fernández, le Belge Raphaël Liégeois, et le Suisse Marco Sieber. John McFall, du Royaume-Uni, devient le premier « parastronaute ».</p>
<p>Onze réservistes ont également été sélectionnés et présentés au grand public, parmi lesquels le français Arnaud Prost.</p>
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<a href="https://images.theconversation.com/files/497047/original/file-20221123-2455-tarw8y.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="" src="https://images.theconversation.com/files/497047/original/file-20221123-2455-tarw8y.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=237&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/497047/original/file-20221123-2455-tarw8y.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=901&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/497047/original/file-20221123-2455-tarw8y.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=901&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/497047/original/file-20221123-2455-tarw8y.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=901&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/497047/original/file-20221123-2455-tarw8y.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=1132&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/497047/original/file-20221123-2455-tarw8y.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=1132&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/497047/original/file-20221123-2455-tarw8y.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=1132&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
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<span class="caption">John McFall.</span>
<span class="attribution"><span class="source">ESA</span>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">CC BY</a></span>
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<p>Cette nouvelle promotion rejoint ainsi les sept astronautes européens déjà en activité, parmi lesquels deux Italiens, deux Allemands, un Anglais, un Danois et bien sûr un Français, notre bien connu Thomas Pesquet.</p>
<p>Ils seront amenés à rejoindre la station spatiale internationale et y mener des expériences scientifiques : la situation d’apesanteur à bord de l’ISS permet en effet de pouvoir mener des expériences impossibles à réaliser sur Terre dans des domaines variés tels que la médecine, la biologie, la physique, les neurosciences ou encore la botanique.</p>
<p>Une destination plus lointaine attend également certains éléments de la nouvelle promotion… la Lune ! En effet, d’ici la fin de la décennie, des astronautes européens seront amenés à participer à trois vols à bord de la station orbitale « Gateway », qui sera en orbite autour de la Lune.</p>
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<p>À plus long terme, d’autres vols vers la surface de la Lune sont envisagés et les prochaines personnes à marcher sur la Lune pourraient être européennes.</p>
<h2>Comment cette nouvelle promotion d’astronautes a-t-elle été recrutée ?</h2>
<p>Des campagnes de recrutement d’astronautes en Europe, il n’y en a pas souvent. La dernière datait de 2009 : à l’époque plus de 8 000 candidats avaient postulé dans toute l’Europe, pour seulement six places en bout de course… Cette fois-ci, ce sont plus de 22 000 candidatures qui ont été envoyées en 2021, dont plus de 7 000 Françaises (5 400 d’hommes et 1 600 de femmes), la nation de loin la plus représentée parmi les postulants.</p>
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<figcaption><span class="caption">La série Datastronautes, sur la sélection et les missions des astronautes (CNES).</span></figcaption>
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<p>La <a href="https://www.esa.int/About_Us/Careers_at_ESA/ESA_Astronaut_Selection/Final_figures_show_astronaut_applicants_from_all_ESA_Member_States">sélection de ces nouveaux astronautes</a> dure plus d’un an. Elle commence avec un certain nombre de critères d’âge, de formation et d’expérience : il fallait avoir entre 27 et 50 ans, être diplômé au minimum d’un master dans un domaine scientifique, avoir au moins trois années d’expérience professionnelle et parler un anglais courant – indispensable pour apprendre le métier dans un contexte international.</p>
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<a href="https://images.theconversation.com/files/497048/original/file-20221123-26-vmx0lj.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="" src="https://images.theconversation.com/files/497048/original/file-20221123-26-vmx0lj.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=237&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/497048/original/file-20221123-26-vmx0lj.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=815&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/497048/original/file-20221123-26-vmx0lj.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=815&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/497048/original/file-20221123-26-vmx0lj.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=815&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/497048/original/file-20221123-26-vmx0lj.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=1024&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/497048/original/file-20221123-26-vmx0lj.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=1024&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/497048/original/file-20221123-26-vmx0lj.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=1024&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
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<span class="caption">Rosemay Coogan.</span>
<span class="attribution"><span class="source">ESA</span>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">CC BY</a></span>
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<p>Si avoir un diplôme d’ingénieur ou un master de sciences (sciences naturelles, aéronautique, mathématiques, informatique…) ou être médecin, chercheur ou pilote, est indispensable pour postuler, devenir astronaute, c’est aussi être un véritable couteau suisse : plongée, aviation, parachutisme, musique, langues et expériences étrangères ; plus que des compétences techniques et scientifiques, les candidats doivent présenter des compétences opérationnelles.</p>
<p>Ce qu’on appelle les « soft skills » sont tout aussi importants. Il faut être capable de garder son calme sous la pression, rester motivé face à des horaires de travail irréguliers et des déplacements fréquents, s’adapter à son environnement, être un bon coéquipier par exemple.</p>
<h2>On ne naît pas astronaute, on le devient</h2>
<p>L’objectif de la sélection n’est pas de chercher des superhéroïnes et des superhéros, mais de mettre en avant des personnes qui ont le potentiel pour le devenir.</p>
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<span class="caption">Pablo Álvarez Fernández.</span>
<span class="attribution"><span class="source">ESA</span>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">CC BY</a></span>
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<p>À l’issue d’une première phase d’étude des dossiers, qui permet d’écrémer 90 % des candidatures, les candidats sélectionnés doivent passer des tests psychotechniques et psychologiques, individuels ou en équipe, en tous genres : logique, orientation dans l’espace, capacité au multitâche, tests de mémoire, calcul mental. En tout, il y a une vingtaine d’épreuves intenses dont le but n’est pas d’observer si vous êtes ultra-performant pendant une minute, mais de tester votre motivation et d’analyser sur la durée si votre performance s’écroule ou résiste.</p>
<p>Après ces épreuves, il ne reste que quelques centaines de candidats. Pour eux, le marathon ne fait que commencer. Ils subissent des tests collectifs pour mieux comprendre les personnalités de chacun dans des contextes variés. Ici, l’objectif n’est évidemment pas de sélectionner les plus gros egos mais ceux qui s’intégreront au mieux dans une équipe, prendront les meilleures décisions sous pression, seront résilients, patients, persévérants, calmes, organisés et d’une bonne tolérance au confinement et aux espaces réduits.</p>
<p>Pour la petite centaine de candidats restants vient enfin la dernière phase avant la sélection finale : des tests médicaux très poussés pendant une semaine – cardiologue, neurologue, IRM, ophtalmologue et ORL notamment.</p>
<h2>Qu’est-ce qui attend cette nouvelle promotion ?</h2>
<p>Pour ces nouveaux astronautes, l’aventure ne fait que commencer car ils doivent maintenant être formés. Ils seront amenés à réaliser chacun au moins deux vols d’une durée de six mois à bord de la Station spatiale internationale.</p>
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<span class="caption">Marco Sieber.</span>
<span class="attribution"><span class="source">ESA</span>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">CC BY</a></span>
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<p>À bord de la station, pas de médecin ni de plombier. Les astronautes doivent être capables de tout faire et doivent donc tout apprendre sur le fonctionnement de la station pour être capables de la réparer.</p>
<p>La formation commence donc par dix-huit mois de formation théorique, avec au menu une remise à niveau dans de nombreux domaines : mécanique spatiale, propulsion, biologie, systèmes spatiaux, informatique, calcul de trajectoires, mais aussi médecine. L’entraînement se fera principalement au <a href="https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Astronauts/The_European_Astronaut_Centre">centre européen de formation des astronautes</a> à Cologne, en Allemagne, mais les apprentis-astronautes seront amenés à voyager dans chaque pays contributeur de l’ISS, notamment aux États-Unis, en Russie, au Japon ou au Canada.</p>
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À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/parastronautes-lagence-spatiale-europeenne-un-exemple-pour-tous-157342">« Parastronautes » : l’agence spatiale européenne, un exemple pour tous ?</a>
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<p>L’apprentissage théorique sera doublé de nombreuses heures dans des simulateurs grandeur nature afin de se préparer à toutes les situations : les futurs astronautes s’entraînent par exemple dans des <a href="https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2015/02/Columbus_laboratory_training_module_at_EAC">maquettes des modules</a> de la Station Spatiale Internationale. Ces modules leur permettent de voir les choses telles qu’elles sont dans la station et donc de pouvoir s’entraîner d’une part aux scénarios d’urgence (extinction incendie ou dépressurisation), et d’autre part (et surtout) à leur utilisation (PC systèmes, stockage, entre autres).</p>
<p>Quant à l’entraînement sur les véhicules spatiaux, les nouveaux astronautes vont s’entraîner soit à Moscou sur les <em>Soyouz</em>, soit chez SpaceX pour les <em>Crew Dragon</em>. Ils peuvent également s’entraîner dans d’immenses piscines qui reproduisent en partie les conditions des sorties extravéhiculaires dites « EVA », lorsqu’il faut sortir en dehors de la station spatiale internationale pour effectuer des réparations par exemple. Ces exercices en piscine se déroulent soit à Cologne, soit au <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Neutral_Buoyancy_Laboratory">Johnson Space Center</a>.</p>
<p>Mais l’essentiel de leur entraînement reste quand même… en salle de classe.</p>
<h2>L’affectation à une mission</h2>
<p>Ensuite, lorsque les astronautes auront été affectés à une mission – l’affectation à une mission peut parfois prendre des années, il leur faudra encore 18 mois pour s’y préparer spécifiquement.</p>
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<span class="caption">Raphaël Liégeois.</span>
<span class="attribution"><span class="source">ESA</span>, <a class="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">CC BY</a></span>
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<p>En effet, chaque mission comprend de nombreuses expériences scientifiques qui seront menées à bord. Les astronautes doivent connaître les manipulations et protocoles qu’ils devront mettre en œuvre une fois là-haut sur le bout des doigts.</p>
<p>Par exemple, lors de la mission Alpha, Thomas Pesquet a mené une centaine d’expériences, dont plusieurs conçues et pilotées depuis la France par le <a href="https://cadmos.cnes.fr/fr">CADMOS</a> (Centre d’aide au développement des activités en micropesanteur et des opérations spatiales) – notamment sur le <a href="https://missionalpha.cnes.fr/fr/mission-alpha/les-experiences-made-france/science">sommeil des astronautes</a> et des expériences de <a href="https://missionalpha.cnes.fr/fr/mission-alpha/les-experiences-made-france/science">« télérobotique »</a> pour les tâches de guidage et de capture.</p>
<p>Il avait également testé une <a href="https://missionalpha.cnes.fr/fr/mission-alpha/les-experiences-made-france/technologie">pince acoustique pour manipuler les objets à distance</a>, ainsi que des emballages réutilisables – le recyclage étant un enjeu clé dans l’optique de vols longue durée. Côté biologie, Thomas Pesquet a aussi mené une expérience sur le blob, en même temps que 300 000 élèves à la surface de la Terre.</p>
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À lire aussi :
<a href="https://theconversation.com/votre-cerveau-sur-mars-voici-ce-que-les-astronautes-en-mission-vont-nous-apprendre-130943">Votre cerveau sur Mars : voici ce que les astronautes en mission vont nous apprendre</a>
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<p class="fine-print"><em><span>Les auteurs ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'ont déclaré aucune autre affiliation que leur organisme de recherche.</span></em></p>
Cinq nouveaux astronautes « de carrière », un « parastronaute », des réservistes. Que faut-il pour être astronaute ?
Guillemette Gauquelin-Koch, Responsable des Sciences de la Vie au CNES, Centre national d’études spatiales (CNES)
Rémi Canton, Chef de Projet Vols Habités (CADMOS) , Centre national d’études spatiales (CNES)
Licensed as Creative Commons – attribution, no derivatives.
tag:theconversation.com,2011:article/194508
2022-11-22T19:27:47Z
2022-11-22T19:27:47Z
Après le gaz, Poutine va-t-il nous couper le GPS ?
<figure><img src="https://images.theconversation.com/files/496707/original/file-20221122-19-6istkj.jpg?ixlib=rb-1.1.0&rect=29%2C11%2C3964%2C1982&q=45&auto=format&w=496&fit=clip" /><figcaption><span class="caption">Une perturbation majeure des systèmes GPS aurait des conséquences colossales pour le fonctionnement de l’économie mondiale.
</span> <span class="attribution"><span class="source">karelnoppe/Shutterstock</span></span></figcaption></figure><p>Initialement conçu pour des applications militaires, le <a href="https://www.cairn.info/revue-historique-des-armees-2018-1-page-111.htm">Global Positioning System</a> est un système de positionnement par satellites appartenant au Pentagone, également utilisé pour de très nombreuses applications civiles.</p>
<p>Que ce soit en matière de logistique, de transport, d’agriculture, de finance, d’industrie, de défense ou de sécurité, le GPS garantit aujourd’hui un positionnement et un <a href="https://www.globalsign.com/fr/blog/horodatage-definition-et-fonctionnement">horodatage</a> précis n’importe où dans le monde.</p>
<p>Dans le contexte actuel, marqué par des <a href="https://theconversation.com/si-la-russie-coupe-les-cables-sous-marins-leurope-peut-perdre-son-acces-a-internet-169858">menaces sans cesse croissantes de la part de la Russie à l’égard des Occidentaux</a>, ces infrastructures cruciales sont-elles en danger ?</p>
<h2>Qu’est-ce que le GPS ?</h2>
<p>Le <a href="https://air-cosmos.com/article/la-localisation-par-satellites-40-ans-de-rvolutions-2858">premier satellite GPS fut mis en orbite en 1978</a> et la couverture mondiale fut achevée en janvier 1995. Le système GPS repose aujourd’hui sur une constellation de <a href="https://www.gps.gov/systems/gps/space/">31 satellites</a> qui permet à un utilisateur situé en n’importe quel point du globe d’avoir en permanence au minimum quatre satellites à sa portée. Les satellites GPS évoluent en orbites circulaires à une altitude de 20 200 km.</p>
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<p>Le système est avant tout connu du grand public pour ses applications de géolocalisation, telles <a href="https://www.waze.com/fr/live-map">Waze</a> ; mais ses usages sont en réalité très variés.</p>
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<p>Un satellite comprend en effet quatre horloges atomiques, synchronisées et traçables, qui servent de référence pour des milliards d’utilisateurs. La synchronisation GPS est tellement précise qu’elle joue désormais un rôle essentiel dans l’industrie mondiale. Par exemple, les centrales électriques modernes reposent sur cette synchronisation dans le but de modifier, adapter et suivre les demandes de puissance électrique et ajuster la production d’énergie.</p>
<p>Par ailleurs, les marchés financiers mondiaux s’appuient également sur l’heure GPS afin d’enregistrer en quelques millisecondes seulement des milliards de transactions quotidiennes.</p>
<h2>Notre infrastructure la plus vulnérable</h2>
<p>Les signaux GPS constituent donc une infrastructure essentielle… mais éminemment vulnérable. D’abord du fait de menaces naturelles, telles les <a href="https://www.ouest-france.fr/sciences/espace/quelle-est-cette-tempete-solaire-qui-a-touche-la-terre-dans-la-nuit-de-lundi-a-mardi-7864285">éruptions solaires de l’été 2022</a>, qui ont perturbé la ionosphère en empêchant les signaux GPS de passer. Ces tempêtes sont de plus en plus fréquentes. Notre soleil est en effet entré dans un nouveau cycle, dont le <a href="https://www.youtube.com/watch?v=rlbmb4X_oEA">pic d’activité est prévu pour 2025-2026</a>. Une éruption solaire d’envergure pourrait mettre hors service plusieurs satellites, temporairement ou définitivement.</p>
<p>Au-delà, le GPS est exposé à toutes sortes de menaces d’origine humaine, allant du brouillage au piratage, aux cyberattaques, voire aux attaques physiques.</p>
<p>Les menaces d’attaque physique des satellites GPS n’ont pas été mises à exécution à ce jour (mais un tel scénario n’est pas à exclure, au vu du <a href="https://www.youtube.com/watch?v=hm4AOfayPXo">développement rapide des armes anti-satellites</a>). En revanche, on constate déjà une augmentation rapide d’incidents, intentionnels ou involontaires. Selon le <a href="https://aric-aachen.de/strike3/S3-work/">projet Strike3</a>, initiative européenne visant à limiter l’exposition du continent au « risque GPS », plus de 21 000 événements d’interférence aux communications aéroportuaires ont été détectés pendant le seul mois d’avril 2018, sur les huit principaux aéroports européens. Parmi ceux-ci, 1 141 ont été identifiés comme des interférences délibérées.</p>
<p>Une cyberattaque spatiale peut générer des perturbations, entraîner une perte de données voire mener à la perte d’un satellite ou d’un réseau complet de satellites. En prenant la main sur le système de commande et contrôle d’un satellite, un attaquant pourrait en modifier l’orbite, couper les communications, ou encore désactiver son électronique. Comme dans la plupart des cyberattaques terrestres, l’attaquant pourrait utiliser des serveurs détournés sans laisser de traces.</p>
<p>Conscients de la fragilité du système, la Russie, puis l’UE et enfin le Japon et la Chine ont mis en place leurs propres constellations de satellites : respectivement <a href="https://fr.rbth.com/tech/87655-glonass-differences-gps-russe">Glonass</a> en 1993, <a href="https://www.esa.int/Space_in_Member_States/France/Qu_est-ce_que_Galileo">Galileo</a> en 2011, <a href="https://qzss.go.jp/en/">QZSS</a> et <a href="https://www.bfmtv.com/economie/entreprises/services/le-gps-chinois-beidou-est-finalise-et-couvre-desormais-toute-la-planete_AN-202006230282.html">Beidou</a> en 2018.</p>
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<p>L’appellation GPS, spécifique au système américain, tend donc à être remplacée par « Système mondial de navigation par satellites » (SMNS), en anglais : <em>Global Navigation Satellites System</em>.</p>
<h2>Le risque géostratégique</h2>
<p>Les forces armées contemporaines, particulièrement en Occident, ont développé une dépendance aiguë au système GPS, que ce soit pour la géolocalisation, le guidage des missiles, ou encore la navigation en mer ou dans les airs. Les obus d’artillerie « intelligents », ainsi que les roquettes des Himars, grâce à leur guidage GPS sophistiqué, sont capables de frapper avec une précision de moins de 2 mètres une cible située à plusieurs dizaines, voire centaines de kilomètres, comme <a href="https://www.capital.fr/economie-politique/voici-comment-fonctionne-le-systeme-himars-cette-arme-qui-met-les-troupes-russes-en-difficulte-1449355">démontré avec succès par l’artillerie ukrainienne</a> ces dernières semaines.</p>
<p>Dès lors, bon nombre d’acteurs ont intérêt à développer des systèmes de brouillage.</p>
<p>Le brouillage vise à transmettre un signal plus puissant dans la même bande de fréquence que le GPS pour perturber ses signaux. Disponibles <a href="https://www.123automoto.fr/les-brouilleurs-gps-sont-ils-efficaces-contre-les-traceurs-gps-voiture/">pour quelques dizaines d’euros</a>, les dispositifs de brouillage sont fréquemment utilisés dans le vol de véhicules par des malfrats. Les dispositifs civils ont une portée de quelques dizaines de mètres, alors que les dispositifs militaires permettent de brouiller voire d’interrompre les signaux GPS sur plusieurs centaines de kilomètres à la ronde.</p>
<p>Lors de l’opération Iraqi Freedom en 2003, la société russe Aviaconversiya avait <a href="https://www.scientificamerican.com/article/safeguarding-gps/">fourni aux forces armées irakiennes des dispositifs de brouillage GPS</a>, d’un poids de moins de 8kg et d’une portée de 200 km. La menace avait été jugée suffisamment sérieuse pour que les frappes de la coalition visent en priorité ces dispositifs.</p>
<p>Plus proche de chez nous, à Nantes en 2017, un ingénieur commercial avait omis d’éteindre son brouilleur GPS grand public laissé dans son véhicule, garé à l’aéroport. <a href="https://www.20minutes.fr/nantes/2115615-20170810-nantes-bloque-plusieurs-cause-brouilleur-gps">Le brouilleur perturba sérieusement le fonctionnement de l’aéroport</a>, et le risque d’une collision aérienne entraîna l’intervention de la gendarmerie qui géolocalisa puis neutralisa le brouilleur.</p>
<p>À l’autre bout du continent, la Corée du Nord se livre régulièrement, dans un but obscur, à des <a href="https://www.20minutes.fr/monde/1817547-20160401-maintenant-coree-nord-brouille-gps-sud">campagnes de brouillage</a> visant les aéronefs, civils ou militaires, sud-coréens. Plusieurs centaines d’avions civils peuvent être visés chaque mois, selon l’autorité de l’aviation civile coréenne.</p>
<p>Le brouillage est, à la base, une opération relativement aisée, tant les signaux des GNSS – GPS comme Galileo – sont faibles en comparaison de ceux émis par les brouilleurs. Le signal d’un GPS peut être comparé au bruit émis par une cigale, alors que son brouillage par interférence se rapproche à celui d’un avion à réaction.</p>
<p>Dans ces conditions, pourquoi la Russie, qui a <a href="https://lerubicon.org/publication/le-combat-cyberelectronique-russe-en-ukraine/">massivement investi</a> dans des systèmes de guerre électronique capables de couper les communications et les signaux sur un large spectre, n’a-t-elle pas encore « coupé » le GPS ?</p>
<h2>Pourquoi Poutine attend avant d’aveugler l’Occident</h2>
<p>La Russie dispose d’équipements de brouillage anti-GPS et d’armes anti-satellites <a href="https://www.tf1info.fr/sciences-et-innovation/espace-armes-la-russie-travaille-sur-un-canon-laser-capable-d-aveugler-les-satellites-militaires-depuis-le-sol-2228359.html">extrêmement sophistiquées</a>. Elle a déjà, par le passé, brouillé les signaux GPS de l’OTAN sur une vaste région, à savoir l’Arctique, <a href="https://www.ledevoir.com/monde/europe/541181/la-finlande-accuse-la-russie-de-brouiller-les-signaux-gps-dans-l-arctique">lors des exercices militaires de l’OTAN de l’automne 2018</a>.</p>
<p>En 2021, alors que la Russie venait de <a href="https://www.tf1info.fr/sciences-et-innovation/tir-de-missile-russe-dans-l-espace-quelle-menace-representent-ces-tirs-antisatellites-2202062.html">détruire un de ses satellites dans l’espace</a>, un commentateur de la télévision russe avait déclaré en 2021 que la nation pourrait <a href="https://www.dailymail.co.uk/news/article-10233287/Russia-warns-destroy-NATO-satellites-White-House-says-concerns.html">« aveugler l’OTAN »</a> en abattant tous les satellites GPS. Aujourd’hui, en Ukraine, les forces russes <a href="https://www.futura-sciences.com/tech/actualites/cyberguerre-guerre-ukraine-russie-brouille-signal-gps-97991/">brouillent régulièrement les signaux GPS</a> sur une partie du théâtre d’opérations. Pour autant, ce brouillage n’est pas aussi complet que certains observateurs l’avaient prévu.</p>
<p>La principale raison est que les forces russes ont elles-mêmes cruellement besoin du GPS. En effet, les récepteurs GPS sont très répandus, bien meilleur marché et plus faciles à utiliser que les récepteurs Glonass. Pour preuve, les avions de chasse russes abattus dont on a découvert qu’ils avaient des <a href="https://www.youtube.com/watch?v=i0fSk9GgXvk">récepteurs GPS civils scotchés sur leur tableau de bord</a>.</p>
<p>Par ailleurs, l’Ukraine utilise toujours d’importants stocks d’armes datant de l’ère soviétique, qui sont peu susceptibles d’être affectés par les formes de guerre électronique.</p>
<h2>Le scénario « GPS blackout » et le retour du sextant</h2>
<p>Il n’en reste pas moins que, depuis plusieurs années, les forces armées occidentales se préparent à un scénario d’interruption complète et prolongée des systèmes de positionnement et navigation par satellite : le <a href="https://geointblog.wordpress.com/2018/03/05/le-gps-est-il-menace/">« GPS Blackout »</a>.</p>
<p>Les exercices de l’OTAN simulent désormais un conflit à haute intensité, fulgurant et simultané, dans un environnement aux communications fortement dégradées et au sein duquel une panne GPS majeure se produit sur plusieurs semaines, voire plusieurs mois. Les armées occidentales envisagent des solutions alternatives pour maintenir leurs capacités de combat à un niveau adéquat : tirs de missiles sans GPS, et… utilisation du <a href="https://www.youtube.com/watch?v=NRB8CIj6esU">sextant</a> comme instrument de navigation en mer.</p>
<p>Parmi les solutions plus techniques, les armées occidentales se tournent vers la mise en place de réseaux de pseudo-satellites, ou <a href="https://asc.army.mil/web/portfolio-item/pseudolites/"><em>pseudolites</em></a>, via les antennes terrestres, afin de créer un système de localisation « de théâtre », par opposition au GPS qui est de nature globale. Ce type de système permet une meilleure résilience, et est par ailleurs nettement moins coûteux à déployer.</p>
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<p>Des systèmes assez anciens, tels l’Astro-inertial navigation system (ANS, en français : système de navigation inertiel recalé par visée stellaire) sont <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1270963806000204">ressortis des cartons</a>, afin d’assurer une redondance au GPS. L’ANS équipe certains aéronefs américains, dont l’avion-espion <a href="https://aviationsmilitaires.net/v3/kb/aircraft/show/913/lockheed-sr-71-blackbird">BlackBird SR71</a>. Bien que moins précis que le GPS, l’ANS permet une géolocalisation et un géopositionnement à 100 mètres près.</p>
<p>Enfin, l’agence publique américaine <a href="https://www.darpa.mil/">DARPA</a> – génitrice d’Internet dans les années 1960 – planche en ce moment sur une autre technologie jugée « très prometteuse », l’ASPN : <a href="http://people.csail.mit.edu/chiu/projects_files/ASPN.htm"><em>All-Source Positioning and Navigation</em></a>. Il s’agit ici d’utiliser des signaux d’opportunité, tels la radio, les antennes relais et la télévision, pour se positionner.</p>
<p>Son homologue britannique, l’<a href="https://www.gov.uk/government/organisations/advanced-research-and-invention-agency">ARIA</a>, travaille pour sa part sur un système de navigation baptisé <a href="https://www.baesystems.com/en/product/navigation-via-signals-of-opportunity-navsop">NAVSOP</a>, pour <em>Navigation via Signals of Opportunity</em>, basé sur des principes identiques.</p><img src="https://counter.theconversation.com/content/194508/count.gif" alt="The Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Serge Besanger ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.</span></em></p>
La Russie pourrait-elle s’attaquer aux réseaux GPS indispensables aux Occidentaux ?
Serge Besanger, Professeur à l’ESCE International Business School, INSEEC U Research Center, ESCE International Business School
Licensed as Creative Commons – attribution, no derivatives.
tag:theconversation.com,2011:article/193489
2022-11-14T14:35:33Z
2022-11-14T14:35:33Z
Notre Lune s’est lentement éloignée de la Terre au cours des dernières 2,5 milliards d’années
<figure><img src="https://images.theconversation.com/files/492340/original/file-20221028-37683-77t9x6.jpeg?ixlib=rb-1.1.0&rect=56%2C56%2C7477%2C5218&q=45&auto=format&w=496&fit=clip" /><figcaption><span class="caption">La lune s'éloigne actuellement de 3,8 cm de la Terre chaque année.</span> <span class="attribution"><span class="source">(Shutterstock)</span></span></figcaption></figure><p>En regardant la Lune dans le ciel nocturne, on n’imaginerait jamais qu’elle s’éloigne lentement de la Terre. Mais c’est bien le cas. En effet, en 1969, les missions Apollo de la NASA ont installé des panneaux réfléchissants sur la Lune. Ceux-ci ont montré que la Lune <a href="https://eclipse.gsfc.nasa.gov/SEhelp/ApolloLaser.html">s’éloigne actuellement de 3,8 cm de la Terre chaque année</a>.</p>
<p>Si l’on considère son taux de recul actuel et qu’on le projette dans le passé, on aboutit à une <a href="https://doi.org/10.1038/320600a0">collision entre la Terre et la Lune il y a environ 1,5 milliard d’années</a>. Cependant, elle s’est formée <a href="https://doi.org/10.1126/sciadv.1602365">il y a environ 4,5 milliards d’années</a>, ce qui signifie que le taux d’éloignement actuel est un mauvais indicateur du passé.</p>
<p>Avec nos collègues chercheurs de l’<a href="https://www.uu.nl/staff/FJHilgen">Université d’Utrecht</a> et de l’<a href="https://www.researchgate.net/profile/Maria-Ovtcharova">Université de Genève</a>, nous avons utilisé une combinaison de techniques pour tenter d’obtenir des informations sur le passé lointain de notre système solaire.</p>
<p>Nous avons récemment découvert l’endroit idéal pour reconstituer l’histoire à long terme de l’éloignement de notre Lune. Et ce <a href="https://doi.org/10.1073/pnas.2117146119">n’est pas en étudiant la Lune elle-même, mais en lisant des signaux dans les anciennes couches de roches sur Terre</a>.</p>
<h2>Lire entre les couches</h2>
<p>Dans le magnifique <a href="https://exploreparks.dbca.wa.gov.au/park/karijini-national-park">parc national de Karijini</a>, dans l’ouest de l’Australie, des gorges (ou canyons) traversent des sédiments qui se présentent sous forme de couches cycliques, vieilles de 2,5 milliards d’années. Ces sédiments sont des formations de fer rubané. Elles sont composées de couches distinctives de <a href="https://doi.org/10.2113/gsecongeo.75.2.184">minéraux riches en fer et en silice</a> qui se sont autrefois déposées sur le fond des océans et que l’on retrouve aujourd’hui sur les parties les plus anciennes de la croûte terrestre.</p>
<p>Les falaises à <a href="https://www.world-of-waterfalls.com/waterfalls/australia-joffre-falls/">Joffre Falls</a> montrent des couches de formation ferreuse brun rougeâtre d’un peu moins d’un mètre d’épaisseur qui sont alternées, à intervalles réguliers, par des horizons plus sombres et plus minces.</p>
<figure class="align-center zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/485705/original/file-20220920-3514-vbn9ui.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="Roches rougeâtres à texture et couleurs stratifiées" src="https://images.theconversation.com/files/485705/original/file-20220920-3514-vbn9ui.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/485705/original/file-20220920-3514-vbn9ui.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=400&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/485705/original/file-20220920-3514-vbn9ui.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=400&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/485705/original/file-20220920-3514-vbn9ui.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=400&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/485705/original/file-20220920-3514-vbn9ui.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=503&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/485705/original/file-20220920-3514-vbn9ui.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=503&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/485705/original/file-20220920-3514-vbn9ui.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=503&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
<figcaption>
<span class="caption">La gorge de Joffre dans le parc national de Karijini, en Australie occidentale, qui présente des alternances régulières entre une roche plus dure, de couleur rouge-brun, et une roche plus tendre, riche en argile (indiquée par les flèches), sur une épaisseur moyenne de 85 cm. Ces alternances sont attribuées aux changements climatiques passés induits par les variations de l’excentricité de l’orbite terrestre.</span>
<span class="attribution"><span class="source">(Frits Hilgen)</span>, <span class="license">Author provided</span></span>
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<p>Les intervalles plus sombres sont composés d’un type de roche plus mou et plus sensible à l’érosion. Un examen plus attentif des affleurements révèle la présence d’une variation plus régulière et à plus petite échelle. Les surfaces rocheuses, qui ont été polies par l’eau de la rivière saisonnière qui traverse la gorge, révèlent un motif de couches alternées blanches, rougeâtres et gris bleuté.</p>
<p>En 1972, le géologue australien A.F. Trendall a soulevé la question de <a href="https://doi.org/10.1080/00167617208728798">l’origine des différentes échelles de motifs cycliques et récurrents visibles dans ces anciennes couches de roches</a>. Il a suggéré que ces modèles pourraient être liés aux variations climatiques passées, induites par les « cycles de Milankovitch ».</p>
<h2>Changements climatiques cycliques</h2>
<p>Les cycles de Milankovitch <a href="https://climate.nasa.gov/news/2948/milankovitch-orbital-cycles-and-their-role-in-earths-climate/">décrivent comment de petits changements périodiques dans la forme de l’orbite de la Terre et l’orientation de son axe influencent la distribution de la lumière solaire reçue par la Terre</a> au fil des années.</p>
<p>Actuellement, les cycles dominants de Milankovitch changent tous les 400 000 ans, 100 000 ans, 41 000 ans et 21 000 ans. Ces variations exercent un grand contrôle sur notre climat sur de longues périodes.</p>
<figure class="align-right zoomable">
<a href="https://images.theconversation.com/files/485706/original/file-20220920-13972-30ukow.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=1000&fit=clip"><img alt="" src="https://images.theconversation.com/files/485706/original/file-20220920-13972-30ukow.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=237&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/485706/original/file-20220920-13972-30ukow.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=880&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/485706/original/file-20220920-13972-30ukow.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=880&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/485706/original/file-20220920-13972-30ukow.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=880&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/485706/original/file-20220920-13972-30ukow.png?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=1106&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/485706/original/file-20220920-13972-30ukow.png?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=1106&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/485706/original/file-20220920-13972-30ukow.png?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=1106&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px"></a>
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<span class="caption">Alternance rythmique de couches de roches blanches, rougeâtres et/ou gris bleutés d’une épaisseur moyenne d’environ 10 cm (voir flèches). Ces alternances, interprétées comme un signal du cycle de précession de la Terre, nous aident à estimer la distance entre la Terre et la Lune il y a 2,46 milliards d’années.</span>
<span class="attribution"><span class="source">(Frits Hilgen)</span></span>
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<p>Les exemples clés de l’influence du forçage climatique de Milankovitch dans le passé sont l’apparition de périodes de <a href="https://doi.org/10.1126/science.194.4270.1121">froid extrême</a> ou de <a href="https://doi.org/10.1016/j.epsl.2010.09.004">périodes chaudes</a>, ainsi que des conditions climatiques régionales <a href="https://doi.org/10.1038/304046a0">plus humides</a> ou plus sèches.</p>
<p>Ces changements climatiques ont considérablement modifié les conditions à la surface de la Terre, notamment la <a href="https://doi.org/10.1016/0031-0182(95)00171-9">taille des lacs</a>. Ils expliquent le <a href="https://doi.org/10.1126/science.270.5233.53">verdissement périodique du désert saharien</a> et les <a href="https://doi.org/10.1038/321739a0">faibles niveaux d’oxygène dans les profondeurs de l’océan</a>. Les cycles de Milankovitch ont également influencé la <a href="https://doi.org/10.1038/nature05163">migration et l’évolution de la flore et de la faune</a>, y compris celles notre <a href="https://doi.org/10.1371/journal.pone.0076514">propre espèce</a>.</p>
<p>Les signatures de ces changements peuvent être lues à travers les <a href="https://doi.org/10.1127/0078-0421/2006/0042-0075">changements cycliques dans les roches sédimentaires</a>.</p>
<h2>Oscillations enregistrées</h2>
<p>La distance entre la Terre et la Lune est directement liée à la fréquence de l’un des cycles de Milankovitch – le <a href="https://doi.org/10.1051/0004-6361:20041335">cycle de précession climatique</a>. Ce cycle résulte du mouvement de précession (wobble) ou du changement d’orientation de l’axe de rotation de la Terre au fil du temps. Ce cycle a actuellement une durée de ~21 000 ans, mais cette période aurait été plus courte dans le passé lorsque la Lune était plus proche de la Terre.</p>
<p>Cela signifie que si nous pouvons d’abord trouver des cycles de Milankovitch dans les sédiments anciens, puis trouver un signal de l’oscillation de la Terre et établir sa période, nous pouvons estimer la distance entre la Terre et la Lune à l’époque où les sédiments ont été déposés.</p>
<p>Nos recherches précédentes ont montré <a href="https://doi.org/10.1038/s41561-019-0332-8">que les cycles de Milankovitch peuvent être préservés dans une ancienne formation de fer rubanée en Afrique du Sud</a>, ce qui confirme la théorie de Trendall.</p>
<p>Les formations de fer rubané d’Australie ont probablement été <a href="https://doi.org/10.1016/S0301-9268(99)00031-5">déposées dans le même océan</a> que les roches d’Afrique du Sud, il y a environ 2,5 milliards d’années. Cependant, les variations cycliques dans les roches australiennes sont mieux exposées, ce qui nous permet d’étudier les variations à une résolution beaucoup plus élevée.</p>
<p>Notre analyse de la formation de fer rubané australienne a montré que les roches contiennent de multiples échelles de variations cycliques qui se répètent approximativement à des intervalles de 10 et 85 cm. En combinant ces épaisseurs avec la vitesse à laquelle les sédiments se sont déposés, nous avons constaté que ces variations cycliques se produisaient environ tous les 11 000 ans et 100 000 ans.</p>
<p>Par conséquent, notre analyse suggère que le cycle de 11 000 ans observé dans les roches est probablement lié au cycle de précession climatique, dont la période est beaucoup plus courte que les ~21 000 ans actuels. Nous avons ensuite utilisé ce signal de précession pour <a href="https://doi.org/10.1073/pnas.2117146119">calculer la distance entre la Terre et la Lune il y a 2,46 milliards d’années</a>.</p>
<figure class="align-center ">
<img alt="Une image de la Terre et de sa lune vue de l’espace" src="https://images.theconversation.com/files/487171/original/file-20220928-20-4fvgf1.jpg?ixlib=rb-1.1.0&rect=67%2C85%2C3777%2C1888&q=45&auto=format&w=754&fit=clip" srcset="https://images.theconversation.com/files/487171/original/file-20220928-20-4fvgf1.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=600&h=300&fit=crop&dpr=1 600w, https://images.theconversation.com/files/487171/original/file-20220928-20-4fvgf1.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=600&h=300&fit=crop&dpr=2 1200w, https://images.theconversation.com/files/487171/original/file-20220928-20-4fvgf1.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=600&h=300&fit=crop&dpr=3 1800w, https://images.theconversation.com/files/487171/original/file-20220928-20-4fvgf1.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=45&auto=format&w=754&h=377&fit=crop&dpr=1 754w, https://images.theconversation.com/files/487171/original/file-20220928-20-4fvgf1.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=30&auto=format&w=754&h=377&fit=crop&dpr=2 1508w, https://images.theconversation.com/files/487171/original/file-20220928-20-4fvgf1.jpg?ixlib=rb-1.1.0&q=15&auto=format&w=754&h=377&fit=crop&dpr=3 2262w" sizes="(min-width: 1466px) 754px, (max-width: 599px) 100vw, (min-width: 600px) 600px, 237px">
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<span class="caption">Nous avons découvert que la Lune était environ 60 000 kilomètres plus près de la Terre il y a 2,46 milliards d’années.</span>
<span class="attribution"><span class="source">(Shutterstock)</span></span>
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<p>Nous avons constaté que la Lune était alors plus proche de la Terre d’environ 60 000 kilomètres (ce qui représente environ 1,5 fois la circonférence de la Terre). Cette distance a une forte influence sur la vitesse de rotation de la Terre et donc sur la longueur des jours. La durée d’une journée était donc beaucoup plus courte qu’aujourd’hui, avec des journées d’environ 17 heures au lieu des 24 heures actuelles.</p>
<h2>Comprendre la dynamique du système solaire</h2>
<p>La recherche en astronomie a fourni des modèles pour la <a href="https://doi.org/10.1016/0019-1035(77)90101-4">formation de notre système solaire</a>, et des <a href="https://www.fourmilab.ch/cgi-bin/Solar/action?sys=-Sf">observations des conditions actuelles</a>.</p>
<p>Notre étude ainsi que <a href="https://doi.org/10.1073/pnas.1717689115">certaines recherches menées par d’autres</a> représentent l’une des seules méthodes permettant d’obtenir des données réelles sur l’évolution de notre système solaire, et seront cruciales pour les <a href="https://doi.org/10.1051/0004-6361/202243445">futurs modèles du système Terre-Lune</a>.</p>
<p>Il est assez étonnant que la dynamique passée du système solaire puisse être déterminée à partir de petites variations dans d’anciennes roches sédimentaires. Cependant, bien que précieuse, cette information sur la distance entre la planète Terre et la Lune à un seul moment donné dans le passé n’est pas suffisante pour comprendre pleinement l’évolution de ce système.</p>
<p>Nous avons maintenant besoin d’autres données fiables et de nouvelles approches de modélisation pour retracer l’évolution de la Lune à travers le temps. Notre équipe de recherche a déjà commencé la chasse à la prochaine série de roches qui pourront nous aider à découvrir d’autres indices sur l’histoire du système solaire.</p><img src="https://counter.theconversation.com/content/193489/count.gif" alt="La Conversation" width="1" height="1" />
<p class="fine-print"><em><span>Joshua Davies a reçu des financements du CSRNG et du FRQNT. </span></em></p><p class="fine-print"><em><span>Margriet Lantink a reçu des financements du Conseil néerlandais de la recherche (NWO), de la Fondation Dr. Schürmann et de la Fondation Heising-Simons.</span></em></p>
En regardant la lune dans le ciel nocturne, on n’imaginerait jamais qu’elle s’éloigne lentement de la Terre. Mais dans les faits, elle s’éloigne actuellement de 3,8 cm de la terre chaque année.
Joshua Davies, Professeur , Sciences de la Terre et de l'atmosphère, Université du Québec à Montréal (UQAM)
Margriet Lantink, Postdoctoral Research Associate, Department of Geoscience, University of Wisconsin-Madison
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