Innholdsfortegnelse for HS Sep 2016 i Science & Vie

Retourner sur la Lune ? La prochaine fois, ce ne sera pas pour se contenter d’y poser le pied et d’y collecter quelques échantillons. Non, la prochaine fois, il s’agira d’y prendre pied pour de bon et d’y construire une base habitable avec les ressources localement disponibles. Ce projet semble fou ? Il est pourtant défendu avec le plus grand sérieux par l’Agence spatiale européenne. Elle estime même qu’une dizaine d’années suffiraient à y parvenir. Plus loin, plus difficile aussi, la Nasa envisage d’envoyer des hommes sur Mars d’ici une vingtaine d’années. Mars, sur laquelle la société Space X imagine pouvoir établir, dans la foulée, une colonie humaine… Plus loin encore, ce sont les océans de Titan et d’Europe qui fascinent. Respectivement satellites de Saturne et de Jupiter, ils pourraient…

Il y a dix ans encore, les astronomes ignoraient presque tout de Titan, la plus grande lune de Saturne. Tout juste savaient-ils, grâce aux survols lointains des sondes Pioneer 1, en 1979, et Voyager 1, en 1980, qu’elle a une épaisse atmosphère et qu’elle est très froide (– 179,5 °C en moyenne !). Mais dans les années 2004-2006, la mission Cassini-Huygens, dédiée à l’étude du système de Saturne, dévoile un astre de tout intérêt : les vols à 950 km d’altitude de Cassini et les observations du module Huygens, qui se pose à sa surface en janvier 2005, révèlent que Titan possède un climat digne de la Terre ! Des saisons, des vents, des nuages, des pluies, des mers… au détail près que le liquide qui y ruisselle est du…

Troisième objet le plus brillant dans le ciel, après le Soleil et la Lune, Vénus est la première planète vers laquelle des engins spatiaux ont été lancés. Car la mal nommée étoile du Berger intéresse les astronomes depuis l’Antiquité. Les similitudes de diamètre (5 % plus petit pour Vénus), de masse (19 % inférieure), de gravité et d’âge en ont longtemps fait la jumelle de sa voisine la Terre… Une ressemblance qui n’est que superficielle. Mesurée en 1962 par la sonde américaine Mariner 2, sa température de surface – près de 470 °C ! – est l’une des plus infernales du système solaire. Depuis, de nombreuses missions (dont l’européenne Venus Express) ont été menées, sans lever complètement le voile qui entoure la planète: pourquoi les conditions y sont-elles si différentes…

Dans le film Gravity (2013), la destruction de la Station spatiale internationale (ISS) est spectaculaire. À l’origine de la catastrophe : l’explosion d’un satellite russe, qui déclenche une réaction en chaîne. Projetés à grande vitesse dans l’espace, les fragments du satellite détruisent d’autres satellites sur leur trajectoire, créant une nuée de nouveaux débris qui viennent déchiqueter l’ISS… Pure fiction ? Pas tout à fait. Le scénario, catastrophique comme Hollywood les affectionne, repose sur un risque réel. Le 16 juillet 2015, pour la quatrième fois de l’histoire de l’ISS, l’équipage est allé se réfugier préventivement dans le vaisseau Soyouz arrimé à la station. Un débris était susceptible de traverser la zone de sécurité, une région de 50 x 50 x 1,5 km avec, en son centre, la station, grande comme un…

Bienvenue au spatioport de Bordeaux. Nous vous souhaitons un séjour des plus planants! » Le premier complexe de tourisme spatial de France est plein à craquer en ce début d’été. Dans la piscine, pas de ballon ni de matelas gonflable, mais des enfants en combinaisons spatiales qui s’habituent à la sensation d’impesanteur au fond de l’eau. Au sein d’un immense bâtiment circulaire, la centrifugeuse permet à chacun d’expérimenter l’accélération impressionnante que l’on ressent à l’intérieur d’un vaisseau spatial. Et tandis que certains s’habituent au vol mouvementé dans un petit avion supersonique, d’autres achèvent leur séjour en embarquant pour le vol suborbital, qui fera officiellement d’eux des astronautes. L’idée d’un tel parc d’attractions fait rêver des milliers d’aventuriers autour du globe. En réalité, le concept de tourisme spatial ne date pas…

Objet céleste le plus proche de la Terre, la Lune a vite suscité l’intérêt scientifique. Dès 1609, Galilée pointe vers elle sa lunette astronomique, afin d’en dessiner les cratères. Le 23 mars 1840, elle est le premier astre à être photographié, à l’aide d’un daguerréotype, l’ancêtre de l’appareil photo. Sa face cachée ne sera révélée qu’en 1959 par la sonde russe Luna 3. Mais le point culminant de son exploration date bien sûr de 1969, avec la mission Apollo et l’envoi d’hommes sur son sol (12 en tout le fouleront en trois ans). Malgré cela, la Lune reste un objet de mystère quant à sa naissance et, surtout, à sa composition. Quelle quantité d’eau recèle-t-elle ? Dispose-t-elle de ressources de valeur ? D’où un intérêt continu, et les nombreuses velléités…

La quête de la vie sur Mars motive la quarantaine de missions qui s’y sont succédé depuis que les sondes Viking ont révélé, en 1976, des vestiges d’anciens fleuves asséchés ou de débordements cataclysmiques. De fait, selon les scientifiques, la planète rouge est l’objet du système solaire – Terre exceptée – où la vie a eu le plus de chances d’apparaître. Car il y a 3,5 à 4 milliards d’années, Mars a bien connu une période « chaude » où l’eau pouvait rester durablement liquide, comme le prouvent les argiles mises au jour par la mission Mars Express il y a près de dix ans. De l’eau liquide est-elle toujours présente ? La sonde MRO a montré à l’automne 2015 que des stries sombres pouvaient être dues à des écoulements…

La toute première exoplanète (planète tournant autour d’une autre étoile que le Soleil), 51 Pegasi b, a été découverte en 1995 à l’observatoire de Haute-Provence par les astronomes suisses Michel Mayor et Didier Queloz. Depuis, le nombre d’exoplanètes découvertes croît à une vitesse exponentielle : 100 en 2002, 1 000 en 2013, presque 3 000 aujourd’hui, 10 000 probablement avant 2020. Il y en aurait mille milliards dans notre galaxie ! Comme dans notre système solaire, ces mondes sont rocheux ou gazeux, petits ou géants… mais, à plus de 99 %, invisibles. Aussi, les méthodes d’observation pour les étudier sont indirectes : les scientifiques enregistrent les mini-éclipses ou les perturbations gravitationnelles qu’ils exercent sur leur étoile. Mais maintenant, on veut les voir ! Dans dix ans, des centaines de planètes…

Vu sa proximité avec la Terre (38 millions de kilomètres au plus près), Vénus devrait être en tête de liste des planètes que l’humanité prévoit d’explorer, et non pas Mars (au mieux à 55 millions de kilomètres). Mais comment envoyer des humains explorer une planète quand on ne peut pas s’y poser? Non qu’elle soit dépourvue de plancher des vaches : Vénus est une planète tellurique, c’est-à-dire dotée d’une croûte solide en surface, comme la Terre et Mars. Pourtant, l’homme n’est pas prêt d’y mettre le pied ! L’environnement vénusien figure, en effet, parmi les plus hostiles que nous connaissions. Un véritable enfer ! La température de surface (470 °C en moyenne) est la plus élevée de toutes les planètes du système solaire. Elle est supérieure à celle de Mercure…

Comme les trois autres grands satellites de Jupiter (Io, Ganymède et Callisto), Europe a été découvert par Galilée en 1610 avec la toute première lunette astronomique. Avec ses 3122 km de diamètre, Europe est un peu plus petit que la Lune, et il tourne en 3,5 jours autour de la plus grande planète du système solaire. Ce sont les sondes Voyager 1 et Voyager 2, en 1979, et surtout la sonde Galileo, en orbite autour de Jupiter entre 1995 et 2003, qui nous ont permis de découvrir ce monde lointain et mystérieux. Intégralement recouvert de glace, Europe est une sphère presque parfaitement lisse. Son relief se limite à des fractures de quelques dizaines de mètres de profondeur dessinant de vastes zones de rayures, et à quelques séracs et blocs de…

Vestiges errants de la naissance du système solaire, les astéroïdes sont de véritables trésors. Car c’est dans la nébuleuse primitive, il y a 4,5 milliards d’années, que des poussières se sont regroupées pour leur donner naissance. Certains se sont agglomérés pour former les planètes telluriques, Mercure, Vénus, la Terre et Mars. D’autres sont restés à l’état de briques, formant les groupements d’astéroïdes qui orbitent surtout dans la ceinture principale, entre Mars et Jupiter, et dans la ceinture de Kuiper et le nuage de Oort, au-delà de Neptune. Mieux connaître ces rochers permettrait donc de percer les secrets de notre histoire. En outre, ce sont de potentielles ressources minières. Plusieurs missions ont pour but d’en ramener des échantillons, voire de capturer un astéroïde entier ! Mais attention : certains d’entre eux,…

Depuis les débuts de l’aérospatiale, notre capacité à quitter le bon vieux plancher des vaches s’appuie exclusivement sur la propulsion chimique, utilisée par la totalité des lanceurs et des fusées passés et actuels. Elle est la seule à offrir une poussée suffisante pour s’arracher à la gravité terrestre, selon le principe de l’actionréaction, en expulsant des gaz chauds issus de la combustion d’ergols. Il en va différemment dans l’espace, où d’autres modes de propulsion sont utilisés pour faire avancer des objets déjà en apesanteur. Comme la propulsion ionique, qui a permis à la sonde européenne Smart-1 d’atteindre la Lune. Ou encore la voile solaire, qui a effectué avec succès un voyage jusqu’à Vénus et que l’on envisage pour envoyer une armada de sondes jusqu’à Alpha du Centaure. Mais la conquête…

Depuis l’envoi du premier satellite artificiel Spoutnik, en 1957, la banlieue terrestre est de plus en plus encombrée : des dizaines de milliers de débris orbitent autour de notre planète ! Filant à la vitesse de 36 000 km/h, ils menacent d’endommager les satellites de télécommunication et d’observation, les instruments scientifiques et même la Station spatiale internationale. La communauté spatiale redoute ainsi le « syndrome de Kessler » : le jour où ces débris deviendront si nombreux qu’ils provoqueront des collisions en cascade génératrices de nouveaux débris, au point de rendre l’utilisation des orbites autour de la Terre et toute exploration spatiale impossibles ! Pour éviter cela, et maintenir la situation en l’état, il suffirait d’enlever trois à cinq gros débris par an. Ainsi, l’Agence spatiale européenne, des universités et…

Qui n’a jamais rêvé d’espace ? Sur notre petite planète bleue perdue dans l’immensité de l’Univers, nous sommes aujourd’hui comme des naufragés sur une île paradisiaque : satisfaits de notre habitat, mais frustrés de ne pas faire l’expérience du reste du monde. Gagarine, Armstrong et d’autres pionniers ont bien ouvert une porte. Mais, après eux, combien ont quitté la Terre pour un voyage dans l’espace ? À peine 500 astronautes, en cinquante-cinq ans de vol spatial habité. Aujourd’hui encore, les technologies sont très onéreuses et les missions ne sont pas sans risques. Mais le siècle pourrait bien marquer un tournant décisif dans le développement de l’exploration spatiale. Plusieurs entreprises mettent au point des prototypes d’avions suborbitaux, de fusées et même de stations spatiales pour permettre un jour à un plus…