Avec Chang’e 5 la Chine veut ramener la Lune sur Terre

Avec Chang’e 5 la Chine veut ramener la Lune sur Terre

Décollage réussi pour la sonde Chang’e 5 le 24 novembre au sommet d’un lanceur CZ-5. Avec cette mission complexe, la Chine entend ramener 2 kg d’échantillons lunaires sur Terre d’ici la mi-décembre. Une première depuis 1976.

Le programme d’exploration lunaire automatique chinois est en train de connaître une nouvelle étape décisive. Après avoir orbité autour de la Lune, s’être posé à sa surface (y compris sur la Face Cachée, ce qui était une première), il s’agit désormais avec Chang’e 5 de collecter des échantillons de notre satellite naturel et de les ramener sur Terre. Un exploit qui n’a pas été accompli depuis la mission robotique soviétique Luna 24 en 1976 il y a donc 44 ans.

Un décollage en direct

Le lanceur CZ-5 de Chang’e 5 quitte son hall d’assemblage pour rejoindre son pas de tir au centre spatial de Wenchang. Sur la coiffe, notez l’inscription CLEP pour China Lunar Exploration Program, appelé aussi désormais China Lunar and Deep Space Exploration. Crédit : CNSA

Le lanceur CZ-5 de Chang’e 5 quitte son hall d’assemblage pour rejoindre son pas de tir au centre spatial de Wenchang. Sur la coiffe, notez l’inscription CLEP pour China Lunar Exploration Program, appelé aussi désormais China Lunar and Deep Space Exploration.
Crédit : CNSA

Les instances chinoises ont fait le choix du direct pour ce lancement. Une des chaînes de télévision nationales en langue anglaise a ainsi abondamment utilisé les multiples caméras installées sur le lanceur CZ-5 pour faire vivre cet envol, le tout avec des commentaires pertinents de la part des experts invités.
Ci-dessous, l’enregistrement de ce direct de la chaîne CGTN (il y a aussi l’enregistrement de ce direct commenté en français par Isabelle Desenclos et Daniel Chrétien).

Le décollage (à 55:10 dans la vidéo ci-dessus) a eu lieu depuis le centre spatial de Wenchang sur l’île d’Hainan à 4h30 du matin, heure de Pékin. Cet envol marque le sixième du lanceur lourd CZ-5 indispensable aux futures ambitions de la Chine. En effet, il doit à l’avenir placer sur orbite les modules de la future station spatiale chinoise et servir au vaisseau de nouvelle génération entre autres missions. Capable de placer 25 tonnes sur orbite basse, il avait connu un échec lors de son deuxième vol en juillet 2017, ce qui a d’ailleurs retardé le planning prévu pour Chang’e 5. Le retour en vol du CZ-5 fut couronné de succès le 27 décembre 2019. En version CZ-5B, il permit le 5 mai 2020 de tester en automatique le prochain vaisseau habité chinois puis, avec sa version «normale», le 23 juillet suivant d’envoyer la sonde Tianwen-1 vers Mars.

Une mission complexe

Si la Chine a déjà par deux fois réussi un alunissage avec Chang’e 3 et 4, le profil de mission de Chang’e 5 s’avère bien plus complexe. Tout d’abord, le vaisseau en son entier présente une masse de 8,2 tonnes au décollage, bien plus que les presque 4 tonnes de Chang’e 3 et 4. Ce qui au passage exige un lanceur plus performant, en l’occurrence le CZ-5 au lieu du CZ-3B.
Les 8,2 tonnes s’expliquent par une sonde en plusieurs parties. Chang’e 5 comprend un orbiteur avec une capsule de retour et un atterrisseur lui-même équipé d’un étage de remontée. Le schéma ci-dessous résume le principe de cette mission.

Crédit : CNSA/The Planetary Society/Cité de l’espace

Crédit : CNSA/The Planetary Society/Cité de l’espace

Dans les jours qui viennent, Chang’e 5 va parcourir la distance qui la sépare de notre satellite naturel. Ce voyage devrait durer 4 à 5 jours. La sonde s’inscrira ensuite sur orbite autour de la Lune à environ 200 km de la surface. Après une période qui n’a pas été précisée, la partie atterrisseur se séparera de l’orbiteur. L’alunissage s’effectuera de façon automatique dans une zone au nord-est de Mons Rümker, une ancienne formation volcanique située dans l’Océan des Tempêtes.

Chang’e 5 vise une zone au nord-est de Mons Rümker dans l’Océan des Tempêtes sur la Lune. Crédit : NASA/CNSA/Cité de l’espace

Chang’e 5 vise une zone au nord-est de Mons Rümker dans l’Océan des Tempêtes sur la Lune.
Crédit : NASA/CNSA/Cité de l’espace

Contrairement aux atterrisseurs Chang’e 3 et 4, celui de Chang’e 5 n’est pas conçu pour affronter la froide et longue (14 jours terrestres) nuit lunaire. En conséquence, les opérations automatisées de récolte d’échantillons sont prévues pour se dérouler en 48 heures. Un bras robotique prélèvera de la poussière en surface et une foreuse ira jusqu’à 2 m en sous-sol. Un radar embarqué fournira des relevés souterrains afin de donner aux scientifiques le contexte géologique. La précieuse récolte de 2 kg (objectif affiché par l’agence chinoise CNSA) partira ensuite vers l’orbite lunaire avec l’étage de remontée.

Décollage de l’étage de remontée depuis l’atterrisseur de Chang’e 5. Une illustration de l’agence chinoise CNSA. Crédit : CNSA

Décollage de l’étage de remontée depuis l’atterrisseur de Chang’e 5. Une illustration de l’agence chinoise CNSA.
Crédit : CNSA

C’est après cet envol de la surface sélène que se déroulera une opération particulièrement délicate, à savoir un rendez-vous automatique entre l’étage de remontée et l’orbiteur, le tout autour de la Lune. Ici, le scénario chinois s’écarte sensiblement de celui adopté par les Soviétiques pour leurs missions robotiques Luna 16, 20 et 24 qui ramenèrent de 1970 à 1976 entre 30 et 170 grammes. Au lieu d’une fusée qui part et vise directement la Terre, les ingénieurs Chinois ont donc opté pour la complexité d’un rendez-vous sur orbite lunaire. Une solution qui autorise une masse d’échantillons bien plus conséquente avec 2 kg et qui, pour beaucoup d’observateurs, permet surtout de préparer de futures missions habitées. On se souvient en effet, que les vols habités Apollo faisaient appel au rendez-vous sur orbite lunaire lors de la phase de retour des astronautes (presque 400 kg de roches furent ainsi ramenés sur 6 missions).
Revenons toutefois à Chang’e 5. Une fois le rendez-vous réussi, les prélèvements seront transférés dans une capsule hébergée au sein de l’orbiteur qui prendra alors le chemin du retour vers la Terre. C’est cette capsule qui, larguée, entrera dans l’atmosphère terrestre pour finir sa descente sous parachute où des équipes au sol assureront sa récupération. La CNSA a précédemment testé une partie de ces phases délicates en 2014 avec la mission Chang’e 5-T1 en envoyant une capsule similaire autour de la Lune qui était ensuite revenue avec succès sur notre planète.
L’agence chinoise a indiqué que la totalité des étapes de Chang’e 5 se déroulera sur environ 23 jours. Ce nouveau trésor lunaire est donc attendu à la mi-décembre.

     

     

     

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