Événements marquants dans le domaine des sciences spatiales en 2024

2024 marque une année fructueuse pour les missions en orbite et sur la Lune, y compris la capture de la fusée « baguettes » de SpaceX.

Un vaisseau spatial japonais a atterri avec succès sur la Lune

La sonde robotisée SLIM de l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale (JAXA) s'est posée sur la Lune le 19 janvier, faisant du Japon le cinquième pays à se poser sur le satellite naturel de la Terre, après l'Union soviétique, les États-Unis, la Chine et l'Inde. La sonde a suivi un long trajet en boucle pour finalement atteindre l'orbite lunaire le 25 décembre. SLIM visait à atterrir à moins de 100 mètres de sa cible, sur le bord du cratère Shioli.

D'un coût de 120 millions de dollars et d'un poids de seulement 200 kg, SLIM est conçu pour mener plusieurs activités scientifiques , notamment l'étude de l'environnement autour de la région de la Mer de Nectar, située à 15 degrés de latitude sud, à l'aide d'un spectromètre. Les données recueillies pourraient fournir des informations sur la composition de la région et éclairer l'histoire de la formation et de l'évolution de la Lune.

Peu après l'atterrissage, les opérateurs de la JAXA ont découvert que l'atterrisseur était à l'envers, ce qui signifie que les panneaux solaires utilisés pour collecter l'énergie n'étaient pas orientés vers le soleil. La première nuit lunaire de SLIM a commencé le 31 janvier et s'est terminée le 15 février. SLIM a ensuite connu sa deuxième nuit lunaire le 29 février, et l'équipe a prédit que la température chuterait de 100 °C à -170 °C, ce qui entraînerait l'arrêt de l'atterrisseur.

La probabilité d'un dysfonctionnement augmente avec la répétition du cycle de températures extrêmes. Lorsque la JAXA a tenté de rétablir les opérations à la mi-mars, elle a constaté que les fonctions clés de l'atterrisseur fonctionnaient toujours. Le même phénomène s'est produit lorsque SLIM s'est réveillé pour la troisième fois après la longue nuit lunaire de la mi-avril, transmettant un signal à la Terre le 23 avril.

Le dernier contact établi par la JAXA avec SLIM remonte au 28 avril. Le 26 août, la JAXA annonçait la fin officielle de la mission d'atterrissage lunaire SLIM, après des mois d'échec pour rétablir le contact. Cependant, l'objectif principal de SLIM avait été atteint : démontrer sa capacité à atterrir sur un corps céleste avec une précision incroyable. Sa zone d'atterrissage elliptique encerclait un point précis à une distance de 100 mètres, bien inférieure à la distance habituelle de plusieurs kilomètres.

La Chine lance un vaisseau spatial pour collecter des échantillons de la face cachée de la Lune

Chang'e 6 a décollé à bord d'une fusée Longue Marche 5 depuis le centre de lancement de satellites de Wenchang, sur l'île de Hainan, le 3 mai à 16h27, heure de Hanoï . Au cours de son voyage de 53 jours, Chang'e 6 s'est dirigée vers le bassin pôle Sud-Aitken (SPA), sur la face cachée de la Lune, celle qui ne peut être observée depuis la Terre. Chang'e 6 est composée de quatre modules : un atterrisseur lunaire, une capsule de transport d'échantillons, un orbiteur et un lanceur (une petite fusée qui accompagne l'atterrisseur).

Le 1er juin, l'atterrisseur s'est posé dans le cratère Apollo, dans le bassin Pôle Sud-Aitken (SPA), une zone d'impact de 2 500 kilomètres de large située sur la face cachée de la Lune. L'atterrisseur a collecté près de 2 kilogrammes d'échantillons lunaires à l'aide d'une pelle et d'une foreuse. Le précieux échantillon a été transféré au lanceur le 3 juin et amarré à l'orbiteur quelques jours plus tard. L'orbiteur, transportant la capsule d'échantillons, est revenu sur Terre le 21 juin. La capsule d'échantillons lunaires Chang'e 6 a atterri dans la région autonome de Mongolie-Intérieure, en Chine, le 25 juin.

L'analyse initiale montre que l'échantillon de la face cachée présente une structure plus poreuse et plus remplie de vides. Ce nouvel échantillon contribue à une meilleure compréhension de plusieurs aspects importants du satellite naturel de la Terre, notamment son évolution précoce, l'activité volcanique différentielle entre les faces visible et cachée, l'histoire des collisions du système solaire interne, les traces d'activité galactique préservées dans le régolithe lunaire, ainsi que la composition et la structure de la croûte et du manteau lunaires.

Un vaisseau spatial Boeing tombe en panne après avoir transporté des astronautes vers l'ISS

Après des années de retard, le Starliner de Boeing a décollé avec succès à bord d'une fusée Atlas V depuis Cap Canaveral, en Floride, le 5 juin, emportant les astronautes de la NASA Butch Wilmore et Suni Williams vers l'ISS pour un vol de 25 heures. Wilmore et Williams devaient passer une semaine en orbite et revenir sur Terre le 13 juin. Cependant, pendant le vol, le Starliner a rencontré une série de problèmes, dont cinq fuites d'hélium et cinq pannes de propulseurs dans le système de contrôle de réaction. Cela a obligé les ingénieurs à intervenir au sol et a prolongé le séjour des astronautes à bord de l'ISS d'une semaine à plus de six mois.

Lors d'une conférence de presse le 24 août, la NASA a annoncé qu'après une évaluation minutieuse de la situation, les ingénieurs de la NASA et de Boeing n'étaient pas parvenus à un accord sur la sécurité du retour des astronautes Butch Wilmore et Suni Williams à bord du vaisseau spatial Starliner défectueux. Ils ont donc décidé que l'équipage resterait à bord de l'ISS jusqu'en février 2025, date à laquelle le vaisseau Dragon de SpaceX s'amarrera à la station et ramènera l'équipage à la base.

Le vaisseau spatial Starliner de Boeing est revenu sur Terre sans équipage le 6 septembre 2024, atterrissant au port spatial de White Sands, au Nouveau-Mexique, aux États-Unis. La capsule a été descendue grâce à un parachute de décélération et soutenue par des airbags. Starliner a ensuite été transféré au Centre spatial Kennedy de la NASA, en Floride, pour des analyses plus approfondies. La NASA et Boeing travailleront ensemble pour déterminer les prochaines étapes du programme.

Première mission privée de sortie dans l'espace

Le vaisseau spatial Crew Dragon de la mission Polaris Dawn, première sortie spatiale privée, a décollé à bord d'une fusée Falcon 9 de SpaceX à 5 h 23 le 10 septembre (16 h 23, heure de Hanoï) du complexe de lancement 39A du Centre spatial Kennedy (KSC) de la NASA. Neuf minutes et demie plus tard, le propulseur d'appoint revenait sur Terre, atterrissant sur une barge sur la côte est de la Floride.

Crew Dragon, transportant quatre astronautes, s'est séparé de l'étage supérieur de Falcon 9 environ 12 minutes après le lancement. Le vaisseau spatial est entré sur une orbite elliptique et, après plusieurs boucles, a atteint une altitude de 1 400 kilomètres, soit le plus haut vol jamais effectué par un astronaute depuis la dernière mission Apollo en 1972.

Après avoir atteint une altitude record, le vaisseau spatial est descendu à 737 km. À ce moment, la décompression a eu lieu. Le commandant de la mission, le milliardaire Jared Isaacman, et Sarah Gillis, employée de SpaceX, sont sortis de la capsule un par un. La sortie dans l'espace a commencé à 17h12 le 12 septembre, heure de Hanoï, et a duré 1 heure et 46 minutes. Durant le voyage, Isaacman et Gillis ont effectué plusieurs tests pour tester un nouveau système de communication laser connecté aux satellites Starlink et la flexibilité de la combinaison spatiale ultra-légère conçue par SpaceX.

L'équipage de Polaris Dawn a atterri dans le golfe du Mexique le 15 septembre, concluant une mission orbitale de cinq jours. Ce fut l'une des missions les plus audacieuses de SpaceX. Son succès a marqué la première sortie spatiale commerciale et la plus haute altitude orbitale jamais atteinte par des humains. De plus, les données issues du test du système de communication Starlink pourraient contribuer au développement des communications spatiales pour les futures missions.

SpaceX a testé avec succès le système de « baguettes » pour récupérer les fusées

Le système de fusée Starship concrétise progressivement l'ambition du milliardaire Elon Musk, PDG de la société aérospatiale SpaceX, d'envoyer des humains sur Mars. Il s'agit de la fusée la plus haute (environ 120 m) et la plus puissante jamais construite, capable de générer près de 8 000 tonnes de poussée au lancement.

Lors du cinquième lancement d'essai de Starship depuis Starbase, au Texas, le 13 octobre à 8h25 (20h25 heure de Hanoï), SpaceX a franchi une étape importante en récupérant avec succès le propulseur Super Heavy grâce à la nouvelle technologie des « baguettes ». Plus précisément, environ 7 minutes après le lancement, ce propulseur s'est posé exactement à proximité de la tour de lancement de Mechazilla et a été rattrapé par un bras robotisé. Pendant ce temps, l'étage supérieur de Starship a amerri dans l'océan Indien.

« C'est un jour historique pour l'ingénierie. C'est incroyable ! Dès la première tentative, nous avons réussi à ramener le propulseur Super Heavy dans la tour de lancement », a déclaré Kate Tice, responsable des systèmes qualité de SpaceX.

Pour revenir sur Terre, Starship doit s'appuyer sur sa tour de lancement, dotée de bras robotisés en forme de baguettes, car elle est dépourvue de jambes d'atterrissage. La suppression de ces jambes réduit le temps de rotation de la fusée et allège considérablement son poids. Chaque kilogramme économisé permet à la fusée de transporter davantage de chargement en orbite.

La vision d'Elon Musk est qu'à l'avenir, le bras pourrait ramener rapidement une fusée sur sa rampe de lancement, lui permettant de redécoller après un ravitaillement, peut-être dans les 30 minutes suivant l'atterrissage. En améliorant les voyages spatiaux, Musk espère établir une colonie sur Mars, faisant de l'humanité une espèce multiplanétaire.

Les efforts pour exploiter l'énergie solaire dans l'espace

Exploiter l'immense énergie solaire dans l'espace n'est pas une idée impossible. C'est une source d'énergie disponible en permanence, indépendamment des intempéries, de la nébulosité, de l'heure de la nuit ou des saisons.

Il existe de nombreuses idées pour y parvenir, mais le principe le plus courant est le suivant : des satellites équipés de panneaux solaires sont lancés en orbite à haute altitude. Ces panneaux captent l'énergie solaire, la convertissent en micro-ondes, puis la transmettent sans fil à la Terre via un grand émetteur, capable de transmettre l'énergie à un point précis au sol avec une grande précision. Les micro-ondes peuvent facilement traverser les nuages ​​et les intempéries et atteindre une antenne de réception terrestre. Elles sont ensuite reconverties en électricité et injectées dans le réseau électrique.

L'année dernière, par exemple, un satellite construit par les ingénieurs du California Institute of Technology (Caltech) dans le cadre de la mission Space Solar Power Demonstrator a fourni pour la première fois de l'énergie solaire depuis l'espace. La mission se terminera en janvier 2024.

L'initiative islandaise de développement durable Transition Labs collabore également avec l'entreprise énergétique locale Reykjavik Energyt et l'entreprise britannique Space Solar pour développer des centrales solaires hors de l'atmosphère terrestre. Space Solar a annoncé en avril une avancée majeure dans la technologie de transmission d'énergie sans fil, une étape clé vers la concrétisation du concept de production d'énergie solaire dans l'espace.

Le Japon se prépare également à transmettre l'énergie solaire de l'espace vers la Terre d'ici 2025. En avril, Koichi Ijichi, conseiller à l'Institut japonais de recherche sur les systèmes spatiaux, a présenté une feuille de route pour tester une petite centrale solaire dans l'espace, transmettant de l'énergie sans fil depuis une orbite basse vers la Terre. Ainsi, un petit satellite d'environ 180 kg transmettrait environ 1 kW d'électricité depuis une altitude de 400 km. En cas de succès, cette technologie contribuerait à répondre aux énormes besoins énergétiques mondiaux .

Selon la propriété intellectuelle

Source : https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/nhung-su-kien-khoa-hoc-vu-tru-noi-bat-nam-2024/20241219010204419