Comment Chang’e 5 va ramener des échantillons de la Lune

Comment Chang’e 5 va ramener des échantillons de la Lune

Une vidéo de la CNSA détaille le scénario de sa mission lunaire Chang’e 5. Grâce à un rendez-vous sur orbite lunaire en automatique, l’agence spatiale chinoise compte ramener sur Terre 2 kg de prélèvements.

Le 24 novembre dernier, un lanceur lourd CZ-5 envoyait Chang’e 5 vers la Lune. À l’heure où nous publions cet article (jeudi 26 novembre), la sonde chinoise vogue vers notre satellite naturel. Elle devrait prochainement se mettre sur orbite autour de celui-ci puis entamer les différentes procédures permettant de prélever des échantillons du sol et sous-sol lunaires avant de les ramener vers la Terre.
Mise à jour : la partie atterrisseur de Change’5 s’est posée avec succès sur la Lune le 1er décembre. Ci-dessous, la nouvelle en images sur la chaîne CGTN.

Le scénario de Chang’E 5 en vidéo et en images

La chaîne de télévision chinoise CGTN a mis sur YouTube une animation de la CNSA qui explique en séquences vidéo le déroulé de la mission Chang’e 5.

Nous vous proposons d’en examiner les principales étapes ci-dessous. À chaque fois, le texte se réfère à l’image au-dessus extraite de la vidéo.

 


Après plusieurs jours de voyage, Chang’e 5 s’est inscrite sur orbite autour de la Lune le 28 novembre à 217 km de la surface.

 


Sur orbite lunaire, la partie orbiteur et celle dédiée à l’atterrissage se séparent.

 


L’arrivée sur la Lune suit un schéma comparable à celui des missions Chang’e 3 et 4. Cet alunissage se déroule donc de façon autonome avec l’ordinateur de bord capable d’opérer des corrections pour se poser sur un terrain dégagé d’obstacles.

 


En rétropropulsion, l’atterrisseur s’approche jusqu’à environ 4 m de la surface.

 


Ensuite, le moteur est coupé et l’atterrisseur finit le reste de descente en chute libre.

 


Les jambes amortissent l’arrivée. L’alunissage a été accompli avec succès le 1er décembre.

 


L’atterrisseur est équipé d’une caméra, d’un spectromètre et d’un radar capable de pénétrer le sol par ses ondes. Des mesures indispensables pour fournir le contexte géologique des prélèvements.

 


La foreuse devrait récolter des échantillons du sous-sol jusqu’à 2 m de profondeur.

 


Alors que la partie orbiteur tourne toujours autour de la Lune, un bras robotique prélèvera des échantillons en surface.

 


Le bras robotique transférera ensuite les prélèvements (surface et sous-sol) à l’étage de remonté chargé de les amener vers l’orbiteur. Les opérations au sol ne devraient pas dépasser 48 heures.

 


L’étage de remontée décolle, laissant à la surface la section atterrisseur.

 


Lors de son ascension ver l’orbite, l’étage de remontée déploie ses panneaux solaires.

 


Une des étapes le plus décisives de la mission consiste en un rendez-vous automatique autour de la Lune entre l’orbiteur et l’étage de remontée (il pourrait intervenir 2 jours plus tard). Cette manœuvre complexe permet à la Chine de transporter jusqu’à 2 kg d’échantillons. Pour leurs 3 missions automatiques de retour de prélèvement réussies Luna 16, 20 et 24 en 1970, 1972 et 1976, les Soviétiques avaient opté pour une fusée visant la Terre à partir de leur atterrisseur, mais avec 170 grammes d’échantillons au maximum (Luna 24).

 


La vidéo montre que le système de capture fait appel à des sortes de pinces. Une fois l’amarrage accompli, les échantillons seront transférés de l’étage de remontée à la capsule de retour hébergée dans l’orbiteur.

 


L’orbiteur et l’étage de remontée se séparent ensuite.
Avec cette logique d’un rendez-vous sur orbite lunaire, la Chine teste aussi une méthode qui peut s’appliquer à des vols habités vers notre satellite naturel (le rendez-vous sur orbite lunaire faisait partie des procédures des missions Apollo).

 


La partie orbiteur, avec comme on le voit la capsule de retour, quitte la Lune pour se diriger vers la Terre (un trajet de 4 à 5 jours normalement).

 


À proximité de notre planète, la capsule de retour est larguée (probablement vers la mi-décembre ?).

 


La capsule accomplira une trajectoire de rentrée avec rebond, une technique testée lors de la mission Change’ 5 T1 en 2014.

 


Arrivant dans l’atmosphère à 11 km/s (39 600 km/h), la capsule affrontera des températures portant son bouclier à 2 700°C.

 


L’arrivée sur Terre se finira sous parachute selon une procédure là aussi répétée avec Chang’e 5 T1 en 2014.

 

Des échantillons «récents» de la Lune

Chang’e 5 doit se poser dans une zone au nord de Mons Rümker dans l’Océan des Tempêtes, plus particulièrement le nord-est.

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

Il s’agit d’une région assez éloignée des alunissages des missions Apollo et Luna. Par conséquent, Chang ‘e 5 signera le premier retour d’échantillons depuis 44 ans (Luna 24 en 1976), mais aussi le premier d’une zone jugée potentiellement différente. Les scientifiques estiment en effet que les environs de Mons Rümker se distinguent par une activité volcanique relativement «récente» sur des temps géologiques sélènes. Le planétologue chinois Xiao Long avance que si l’âge moyen de cette formation remonte à 3,5 milliards d’années, les dernières activités volcaniques pourraient avoir eu lieu il y a «seulement» 1,3 milliard d’années.

     

     

     

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