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United States Retour de roches lunaires, étude de l'eau : la France embarque avec la Chine vers la face cachée de la Lune
Les 8,2 tonnes de la sonde Chang’e-6 doivent décoller ce vendredi de Wenchang, sur l'île de Hainan, pour une collecte d'échantillons lunaires inédite. À bord, Dorn, un instrument de mesures français, le premier jamais emporté sur notre satellite, va se pencher sur la formation des glaces d'eau dans les pôles.
Dans deux petites capsules que les scientifiques français, surpris, en avril 2023, par le présent inattendu de Xi Jinping, le Premier ministre chinois, à Emmanuel Macron, n’ont pas encore ouvertes, deux précieuses parcelles de Lune témoignent d’une débutante ambitieuse. Qui "démarre en trombe avec des réussites quasiment totales", relève le planétologue Francis Rocard, responsable de l’exploration du Système solaire au Centre national d’études spatiales (Cnes).
Chang'e-6 Unofficial Mission Profile (ENG Edition)
CE-6 is China's second lunar soil sample return mission, expected to bring back 2 kilograms of lunar soil.
The lander will land on the far side of the Moon, near the southern edge of the Apollo Basin.#ChangE6 #嫦娥六号 pic.twitter.com/u4OnHxuGLx
— ZetaGravit (@zetagravit) April 29, 2024
La Chine multiplie les succès
La Chine "n’a rien fait" au siècle dernier, en termes d’exploration planétaire. Mais vingt-cinq petites années auront suffi pour qu’elle envoie un premier taïkonaute en orbite et assemble les premiers modules d’une station spatiale, rejoigne Russes et Américains dans le club étroit des nations parvenues à poser un aéronef à la surface lunaire, en rapporte les premiers échantillons depuis 1976. Et qu’elle soit tout bonnement la première à atterrir sur la face cachée du petit astre, en 2019, avec Chang’e-4.
Les Américains ne s’y trompent pas, qui s’en méfient, la CNSA, l’agence spatiale chinoise, semblant bénéficier, de surcroît, de moyens illimités. Les Français, sans accès à la Lune et rompus aux collaborations, ont choisi, à l’inverse de travailler avec elle. Et ce vendredi à 9 h 50, en heure française, samedi sinon, ils verront décoller vers le satellite terrestre l’un de leurs instruments scientifiques. Une première, et ce n’est pas la seule, signe de la "maîtrise d’opérations de plus en plus complexes" des techniciens de l’empire du Milieu, observe Pierre Bousquet, ingénieur et sous-directeur au Cnes.
Conçu, fabriqué à Toulouse
La sonde Chang’e-6 est bâtie sur le modèle de Chang’e-5 qui a récolté ces échantillons de forage et de régolithe, à la surface, partagés avec la France. Elle se décompose en "un étage laissé en attente en orbite lunaire", décrit Pierre Bousquet, associé à un étage de descente, qui atterrira "par 43° sud dans le bassin Aitken, reprend Francis Rocard. On se pose les 2 et 3 juin, on redécolle tout de suite après et on est de retour fin juin", après un rendez-vous en orbite entre l’atterrisseur et l’orbiteur, amarrage, voyage de retour et largage d’une capsule qui rapportera les 2 kg d’échantillons de la face cachée, collectés par une foreuse – une carotte de 2 m – et un bras articulé.
C’est déjà exceptionnel, mais Chang’e-6 ne s’en tiendra pas à ça. L’engin emporte quatre instruments, dont Dorn, Detection of outgassing radon, conçu et fabriqué à l’Institut de recherche en astrophysique et planétologie (Irap) de Toulouse.
De l’uranium au radon
Dorn, premier instrument français jamais emmené sur la Lune est "un instrument de physique nucléaire, explique Francis Rocard. C’est un spectromètre alpha et les alpha sont les noyaux d’hélium émis par la décroissance radioactive naturelle de certains éléments." Ici, celle de l’uranium 236, qui devient du radium 226, "en émettant un alpha, qui va lui-même se décomposer en émettant un alpha en radon 222. Et le radon, c’est un gaz, qui va pouvoir passer dans l’exosphère de la Lune."
"Développé au pas de course par l’Irap, en moins de trois ans et demi", souligne Pierre Bousquet, Dorn va détecter, une trentaine d’heures durant, ces raies d’émission. Ce qui n’a jamais été fait à la surface, mais s’avère très important "pour la suite de l’exploration lunaire", pointe l’astrophysicien Francis Rocard.
Orbital Launch no. 84 of 2024 ??????️??↪️?
Chang'E 6 | CNSA | May 03 | 0930 UTC@CNSA_en & Lunar Exploration Program (#CLEP) to launch the second moon sample return mission #ChangE6 on its #LongMarch 5 Y8?from #Wenchang SLC.It's the first mission to collect lunar soil… pic.twitter.com/XCV2meqNu3
— Space Intelligence (@SpaceIntel101) May 1, 2024
Les secrets de la glace d'eau lunaire
Pesant 4,5 kg et de la taille d’une feuille A3, Dorn étudiera le déplacement du radon à la surface de la Lune, pour en extrapoler celui de la vapeur d’eau.
"Il y a de la glace d’eau, dit Pierre-Yves Meslin, l’un des responsables de Dorn à l’Irap, accumulée dans les régions polaires, de la Lune. Notamment au pôle Sud, où de grands cratères ne voient jamais le soleil et où la glace survit à la sublimation dans le vide" spatial. Cette eau s’y concentre mais elle provient d’ailleurs. Les scientifiques soupçonnent la recombination d’hydrogène transporté par le vent solaire et d’oxygène, et des apports de météorites, comme étant l’origine de sa présence, l’eau étant répartie partout à la surface avant de migrer vers les pôles.
"Elle a une trentaine de jours pour le faire", avant que les molécules d’eau s’échappent dans l’espace, l’atmosphère étant très ténue. Étudier le radon – un traceur -, c’est comprendre comment les gaz, et donc la vapeur d’eau, se déplacent sur la Lune et, "in fine, estimer les quantités d’eau" pour de futurs colons.
