The Spatial Times : Résumé de la semaine du 25 mai

Bienvenue à la troisième édition de The Spatial Times ! Voici le résumé de cette semaine !

Emdrive : Impossible semble bien impossible 

Nous vivons dans une société qui est en perpétuelle accélération sur les plans scientifiques et techniques.  Un domaine est particulièrement visé par ces progrès : la propulsion spatiale.

Nous avons réussi à propulser des objets à des vitesses qui nous semblent faramineuses (58,000 km/h pour New Horizon) cela devient ridicule face à la grandeur de notre Univers. En effet, malgré l’amélioration des systèmes de propulsion, nous sommes contraints à visiter Mars, notre voisine, en plusieurs mois.

Il y a un projet qui a succité l’intérêt du secteur : le système de propulsion Emdrive.

Photo de profil du Emdrive. Source : http://emdrive.com/

Emdrive, aussi nommé ElectroMagnetic Drive, est un système de propulsion  qui se base sur la résonance provoquée par des ondes électromagnétiques. Ce propulseur possède deux particularités. Premièrement, ce moteur est capable de fournir une poussée à partir de rien de tout. En effet, durant les premiers tests, on a obtenu une poussée entre 40 μN et 100 μN. Deuxièmement, ce moteur est en théorie impossible car d’après nos théories, il est impossible de créer de la force à partir de rien. On se souvient notamment de la phrase “Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme” attribuée à Lavoisier (cette citation est une paraphrase de la citation “Rien ne naît ni ne périt, mais des choses déjà existantes se combinent, puis se séparent de nouveau” d’Anaxagore).

C’est en raison du comportement en contradiction avec nos lois qu’une équipe indépendante du TU Dresden (Allemagne) a réétudié l’Emdrive avec les mêmes conditions expérimentales. Ils sont arrivés à la conclusion que la propulsion provoquée est dû au champ magnétique terrestre. Cela implique que le propulseur ne peut fonctionner.

Même si cette première étude met en défaut le propulseur, il est impossible de statuer définitivement sur la faisabilité d’un tel propulseur. Il est nécessaire d’effectuer d’autres études indépendantes pour en avoir le cœur net.

Si vous avez envie de jeter un petit coup d’oeil avec l’étude de TU Dresden, voici le lien de l’étude : https://www.researchgate.net/publication/325177082_The_SpaceDrive_Project_-_First_Results_on_EMDrive_and_Mach-Effect_Thrusters

 

Sources

https://www.space.com/40682-em-drive-impossible-space-thruster-test.html

https://www.livescience.com/32655-whats-the-fastest-spacecraft-ever.html

https://en.wikipedia.org/wiki/RF_resonant_cavity_thruster

https://www.researchgate.net/publication/325177082_The_SpaceDrive_Project_-_First_Results_on_EMDrive_and_Mach-Effect_Thrusters


Zéro absolu : toujours plus proche

 

Paradoxalement, il est possible d’atteindre des températures de millions de degrés Celsius avec les étoiles mais il est impossible de descendre en-dessous du zéro absolu, soit -273,15°C (0 K).

A cette température, aucune particule ne bouge. Elles sont toutes parfaitement immobiles. C’est à cause de cette parfaite immobilité que cette température ne peut pas être atteinte. On ne peut que s’en approcher.

Une des techniques pour s’en approcher est de bloquer une particule avec des lasers dans toutes les directions. Cela permet d’immobiliser une particule pendant un laps de temps. Cependant, la durée de la stabilisation est inférieure à la microseconde. Cela est dû à l’effet de la pesanteur terrestre qui rend cela instable. Pour contrer cette problématique, la NASA Jet Propulsion Laboratory a conçu le Cold Atom Lab.

Cold Atom Lab (CAL) de la NASA. Source : NASA JPL

Cet appareil va pouvoir descendre au dixième de milliardième de degré Kelvin (10-10 K).

De même, afin de maximiser la durée d’observation, la NASA a envoyé l’objet dans l’ISS pour minimiser la pesanteur terrestre. On passe d’une durée inférieure à la microseconde à une dizaine de secondes.

Cette étude va permettre d’étudier plus concrètement la gravité et l’énergie noire.

 

Sources :

https://www.space.com/40631-nasa-coldest-spot-universe-laser-box.html

https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7126


 

Galaxies : Détection de galaxies sombres

 

De manière générale, les galaxies sont des corps relativement faciles à observer. En effet, elles sont majoritairement composés d’étoiles.

Cependant, il y a une phase où les galaxies sont difficiles à observer, c’est durant leur phase de formation. Durant cette période, il n’y a pas ou peu d’étoiles dans ces galaxies.

Photo de Quasar 3C 273 qui a été utilisé pour détecter les galaxies sombres. Sources : ESA/Hubble & NASA

Cette phase de formation des galaxies est restée aux yeux des astronomes comme un phénomène difficilement observable .

Le département de Physique de ETH Zurich a réussi à observer six galaxies candidates pour être des galaxies sombres. Nous avons détecté ces galaxies grâce à la réflexions de la lumière provenant de quasars, des corps très lumineux.

Cette technique n’est pas nouvelle mais c’est la première fois que l’on arrive à les observer. Cela va nous permettre d’avoir une meilleur compréhension de la formation des galaxies et aussi de la structure de notre Univers.

 

Sources :

http://www.astronomy.com/news/2018/05/shedding-light-on-dark-galaxies

http://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aab6aa/meta

The Spatial Times : Résumé de la semaine du 18 mai

Bienvenue à la deuxième édition de The Spatial Times ! Voici le résumé de cette semaine !

Lune de Jupiter : On avait détecté de l’eau sur Europe sans le savoir

Notre système solaire est un système qui possède une très grande diversité d’astres. Nous avons en autres, des comètes, des astéroïdes, des lunes, des planètes et une étoile.  De part sa curiosité,  l’être humain a envie de découvrir ses astres et de les explorer. C’est dans cette démarche que la NASA a envoyé en 1989, la sonde spatiale Galileo. Sa mission était de Jupiter et ses lunes (Io, Europe, Ganymède et Callisto) de 1995 à 2003.

Europe : Une des lunes de Jupiter. Source : Satellite Galileo.
Crédit: NASA/JPL-Caltech/SETI Institute

Et c’est durant les passages de la sonde à proximité d’Europe que les capteurs de la sonde ont envoyé des résultats anormaux. C’est au niveau d’un changement important du champ magnétique d’Europe que la variation a été la plus importante. Elle avait été détecté au périapside d’Europe (le point le plus proche de la planète dans l’orbite), c’est-à-dire à 206 km d’altitude.

Ce n’est que récemment qu’une équipe dirigée par Xianzhe Jia de l’Université du Michigan a étudié de nouveau les résultats de Galileo. Dans leur article publié dans Nature, cette équipe a effectué de façon indépendante des simulations pour simuler le comportement l’éruption d’un geyser d’eau lors du passage de la sonde. Elle est arrivée à une concordance entre les résultats et les simulations.

Ces résultats viennent en compléments aux récentes observations d’Europe qui montre la présence de geysers sur Europe par les observations du télescope Hubble.

Ainsi, nous savons que la lune de Jupiter, Europe, est un astre extrêmement intéressant. En effet, elle possède une quantité d’eau liquide très importante (environ 2,16 fois le volume d’eau sur la Terre) et cette quantité d’eau est accessible en passant par les geysers (Europe est composée d’une épaisse couche de glace qui rendait impossible l’exploration de cette dernière). Cela ouvre de nouvelles perspectives sur Europe avec la possibilité de l’explorer en profondeur.

Il est intéressant de noter que notre regard se tourne de plus en plus vers les lunes de Jupiter. En effet, l’ESA, l’agence spatiale européenne a prévu d’envoyer en 2022, JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) pour explorer Jupiter, Ganymede, Callisto et Europe. Au final, les astres pouvant potentiellement abriter la vie ne sont pas si rares.

Sources :

https://www.nature.com/articles/s41550-018-0450-z

https://www.space.com/40575-jupiter-moon-europa-plume-galileo-spacecraft.html

https://www.lodyssey.com/des-geysers-deau-decouverte-sur-europe-par-un-engin-spatial-mort-de-la-nasa/

https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/systeme-solaire-nasa-aurait-detecte-geysers-europe-cette-lune-jupiter-maj-64403/

http://sci.esa.int/juice/

 

Etoiles : Modélisation 3D d’un nuage interstellaire

Dans notre Univers, les nuages interstellaire sont très intéressants du fait qu’ils sont à l’origine des étoiles. Cependant, il était difficile pour notre société d’avoir une bonne compréhension de ces derniers car nous avions pas une vue complète de ces nuages.


Le nuage interstellaire à proximité de Musca, NGC 4372 Crédit : Velimir Popov & Emil Ivanov 2013

Cela est désormais révolu, deux astronomes ont réussi à modéliser en 3D le nuage interstellaire de Musca (Alpha Muscae pour être plus précis qui est dans la constellation de la Mouche).  Ces résultats ont pu être réalisé grâce à l’étude des vibrations magnétiques du nuage.  Ils ont découvert que ce nuage interstellaire est 10 fois plus grand par rapport aux estimations.

Cette découverte va pouvoir donner plus d’informations sur les propriétés physiques et chimiques à l’intérieur d’un nuage interstellaire.

 

Sources :

http://www.latimes.com/science/sciencenow/la-sci-sn-interstellar-cloud-3d-20180510-story.html

https://www.space.com/40544-scientists-map-singing-space-cloud.html

 

SpaceX :  Réussite du lancement de la Falcon 9 Block 5

C’est ce 13 mai que la fusée Falcon 9 Block 5 a été lancée avec succès et elle a mis en orbite le premier satellite de télécommunications géostationnaire du Bangladesh, Bangabandhu-1 .

Falcon 9 Block 5 au décollage. Source : SpaceX

Cette fusée est une petite révolution à elle seule. En effet, cette dernière possède un bon nombre d’améliorations qui rendent la Falcon 9 plus performantes. Parmi toutes ces modifications, on peut noter la modification de l’architecture à proximité des réservoirs d’hélium. Cela a été changé à cause de l’accident du 1er Septembre 2016 où une Falcon 9 avait explosé sur le pas de tir. De même, on peut aussi remarquer l’augmentation des moteurs de la Falcon 9 avec une augmentation entre 5% et 8% de la poussée.

Cette nouvelle version de la Falcon 9 pourra désormais emmener des astronautes dans la Station Spatiale Internationale. De même, SpaceX se table sur la production entre 30 et 40 Falcon 9 pour environ 300 missions sur les cinq prochaines années. L’idée de la réutilisation semble vouloir être utilisé au maximum à SpaceX. Espérons que cette volonté de faire plus avec moins de fusée n’entraîne une augmentation des accidents.

Sources :

https://www.space.com/40582-elon-musk-explains-spacex-falcon-9-block-5.html

https://www.nextinpact.com/brief/falcon-9-block-5—lancement-reussi–spacex-va-produire-30-40-fusees-pour-300-missions-sur-5-ans-3885.htm

 

Entreprise privée : La concurrence à SpaceX pointe son nez en Chine

Il semble que l’usine du monde a franchie une nouvelle étape dans la course à l’espace. En effet, le 17 mai, la Chine a réussi à envoyer la première fusée chinoise avec un développement privé.

La fusée “Chongqing Liangjiang Star”, développée par OneSpace Technology.  Wan Nan/Chongqing Ribao via REUTERS

Cette fusée développée par OneSpace Technology est capable de placer une charge utile de 100kg à 800 km d’altitude. Cette charge utile peut sembler négligeable face aux fusées européennes et américaines (plus de 8t pour la Falcon 9 V1.0, et  21t pour Ariane 5 en orbite basse) mais il ne faut pas oublier que les performances des premières versions sont plus faibles que les versions suivantes. A titre d’exemple, la fusée Falcon 9 de SpaceX est passée de 8t à 22t  de charges utiles en quelques années. De plus, les pays occidentaux sont sur le marché des fusées depuis la fin de la Seconde Guerre Mondiale grâce aux V2. Par conséquent, les performances de la Chine sont impressionnantes du fait de sa rapidité à rejoindre les autres puissances spatiales.

Malgré cet exploit, il semble que la Chine ne semble pas avoir pris le choix de la réutilisation. En effet, les fusées utilisent une propulsion à propergol solide comme les boosters. Chaque fusée ne réalise qu’un aller simple.Ce choix peut être justifié par le fait que cette propulsion est peu onéreuse mais elle ne permet pas d’avoir un flexibilité telle que la propulsion à propergol liquide.

 

Sources :

https://www.reuters.com/article/us-space-launch-china-onespace/china-launches-first-rocket-designed-by-a-private-company-idUSKCN1II0FK

https://asia.nikkei.com/Politics/China-launches-first-rocket-designed-by-a-private-company

The Spatial Times : Résumé de la semaine du 11 Mai 2018

Bienvenue dans ce nouveau format ! Dans ce format, nous effectuerons des condensés de l’actualité spatiale. Voici le résumé de cette semaine !

ESA : Plus que trois projets en lice pour le  programme scientifique Vision cosmique (M5)

A l’occasion du cinquième programme de classe moyenne du programme scientifique Vision cosmique de l’ESA (aussi nommé M5), 25 projets ont été présenté à l’ESA. en 2016. En 2018, il ne reste plus que trois projets dans la course :

Theseus (Transient High Energy Sky and Early Universe Surveyor)

Theseus est un projet qui vise à étudier les débuts de notre Univers en étudiant les sursauts gamma apparus pendant le premier milliard d’années d’existence de l’Univers. Il a la possibilité d’étudier les ondes gravitationnelles en localisant et en identifiant les radiations émises par des sources détectées.

Vue d’artiste d’un sursaut gamma. Source : NASA

NB : Les sursauts gamma sont des phénomènes très énergétiques. Ils apparaissent lors d’événements comme l’effondrement d’une étoile géante ou la collision entre deux étoiles à neutrons. Ce sont des phénomènes éphémères (quelques secondes à quelques mois) mais ce sont des véritables canons à photons (rayons gamma).

A titre d’exemple,  on a montré que l’extinction de masse de l’Ordovicien-Silurien (environ -440 millions d’années) aurait été causée par un sursaut gamma. Une partie de la couche d’ozone de la Terre aurait été détruite et cela aurait provoqué la mort des êtres vivants très sensibles aux UV et qui aurait découlé en l’extinction d’environ 85% des espèces vivantes.

Spica (SPace Infrared telescope for Cosmology and Astrophysics)

Spica, projet nippo-européen, a pour mission d’étudier l’origine et l’évolution des galaxies, des étoiles, des planètes et de la vie elle-même en effectuant une analyse en infrarouge dans les nuages interstellaires. Cela pourrait venir en améliorer les résultats par rapports aux différents télescopes (Spitzer de la NASA et Herschel de l’ESA) et même venir en complémentarité aux observatoires terrestres comme le grand réseau d’antennes millimétrique/submillimétrique de l’Atacama (ALMA).

Les Piliers de la création prise en fausses couleurs. Source : Hubble

EnVision

Enfin, EnVision a une mission différente des deux autres. En effet, elle vise à étudier notre voisine, Vénus. L’idée est de comprendre pourquoi deux planètes telluriques (principalement constitués de roches) ont évolué de façon si différente. Cela prendrait la suite de la mission à succès Venus Express de l’ESA.

Vénus et la Terre à la bonne échelle. Source : NASA

Ces trois projets seront étudiés en parallèle et le gagnant sera désigné en 2021. Le projet gagnant pourra être lancé en 2032.

 

Sources :

https://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/ESA_selects_three_new_mission_concepts_for_study

https://www.nature.com/news/1998/030922/full/news030922-7.html

NASA : Le James Webb Space Telescope (JWST) a encore des soucis…

Le James Webb Space Telescope. Source : NASA

Le James Webb Space Telescope ou JWST est le digne remplaçant du télescope Hubble. Ce télescope de plus de 8 milliards de dollars est le télescope le plus performant que notre société n’ait jamais fait.

Néanmoins, le JWST accumule des retards techniques (propulseur et bouclier thermique) et cela n’est pas à priori prêt de s’arrêter. En effet, la NASA a détecté fin avril de la visserie qui se serait échappée du cache protégeant le bouclier thermique lors des contrôles qualité. Ces éléments sont cruciaux car des problèmes de visserie peut provoquer la présence d’ouvertures qui pourraient détruire le satellite durant sa phase de lancement.

Malgré ces difficultés techniques et un retard sur le planning (date de lancement initiale : Octobre 2018), la NASA reste confiante sur l’idée de lancer le successeur de Hubble en 2020.

 

Sources :

https://www.cieletespace.fr/actualites/le-jwst-perd-ses-boulons

http://spacenews.com/jwst-suffers-new-problem-during-spacecraft-testing/

 

InSight : Et c’est parti pour Mars !

Lancée ce 5 Mai par la fusée Atlas-V, InSight ou INterior exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport est une mission de géophysique du Programme Discovery de la NASA.  L’objectif de ce satellite est connaître la structure interne de Mars (sa formation et aussi son activité tectonique).

Vue d’artiste d’Insight. Source : NASA

Pour ce faire,  Insight est équipé de nombreux instruments, tels que le SEIS (Seismic Experiment for Interior Structures), le HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package), le RISE (Rotation and Interior Structure Experiment) et deux caméras pour observer l’évolution des expériences.

Le SEIS mesure l’activité tectonique de Mars, ce qui permettra d’en déduire des informations sur sa structure (taille du noyau, épaisseur du manteau…). Le HP3 va étudier vitesse de refroidissement de la planète afin de reconstituer son « histoire thermique ». En effet, chaque planète se refroidit au fur et à mesure. C’est grâce à l’équilibre entre l’apport d’énergie par le Soleil, l’énergie du noyau et le refroidissement du noyau (et aussi une atmosphère) que la Terre possède un foyer propice à la vie. Enfin, RISE mesure les variations de l’axe de rotation de Mars.

Cet atterisseur se posera sur Mars le 26 novembre 2018 et il aura l’occasion d’effectuer sa mission pendant deux années.

Nous vous conseillons de jeter un coup d’œil aux sites du CNES et de la NASA que vous trouverez dans les sources de cet article.

 

Sources :

https://insight.cnes.fr/

https://mars.nasa.gov/insight/mission/overview/

http://www.insu.cnrs.fr/terre-solide/dynamique-interne/noyau-manteau/croissance-tres-singuliere-de-la-graine-dans-le-noyau-d

 

Le satellite Gaia nous offre la carte stellaire la plus complète

Débutée en 2013, la mission Gaia a pour objectif de fournir la carte du ciel la plus détaillée de l’histoire de l’humanité.  Cet objectif est en bon chemin, comme en atteste la publication de la seconde version intermédiaire de ce catalogue le mercredi 25 avril 2018.

Image en couleur de la carte du ciel cartographiée par le satellite Gaia. Source : ESA

Cette mission a permis de collecter un nombre impressionnant de données : la position de 1,7 milliard d’étoiles ainsi que leur brillance, le mouvement propre de 1,3 milliards d’entre elles, de plus que la température de surface de 160 millions d’entre elles. Cette mission a aussi par exemple permis de recenser des informations sur quelques 14.000 astéroïdes présents dans le système solaire, ce qui permet notamment une analyse précise de leurs orbites. L’intégralité des corps stellaires cartographiés ainsi que les informations recueillies sont disponibles à cette adresse.

Ce second catalogue est déjà une avancée significative par rapport au premier catalogue publié le 14 septembre 2016 : en effet, ce premier catalogue n’était pas destiné à répertorier définitivement les corps célestes, du fait d’une quantité de données moindres. L’évolution entre les deux catalogues est illustrée dans cette vidéo :

Différence entre les deux catalogues publiés. Source : ESA

La version finale de ce catalogue est attendue dans la décennie 2020. Avant cette publication finale, d’autres versions intermédiaires encore enrichies des données que Gaia nous aura envoyées d’ici là seront publiées.

Sources :

https://fr.wikipedia.org/wiki/Gaia_(satellite)

https://www.sciencesetavenir.fr/fondamental/le-satellite-gaia-livre-la-carte-du-ciel-la-plus-complete_123454

http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Gaia/Gaia_creates_richest_star_map_of_our_Galaxy_and_beyond

Recherche de la vie extraterrestre : La méthode des transits

En astronomie, une des recherches importantes de notre société est la recherche de forme de vie dans l’Univers. Cette recherche se base actuellement sur la recherche de planètes quasiment identiques à la Terre, les exoplanètes. Pour ce faire, nous utilisons la méthode des transits. Utilisée depuis le Moyen-Age en Europe et en Asie, cette méthode s’appuie sur la variation de luminosité lors du passage d’un astre devant une étoile.

En connaissant, les dimensions de l’étoile, sa luminosité typique de l’étoile et la variation de la luminosité par le passage de l’astre, il est possible de déterminer la taille de la planète et aussi sa période.

Grâce à cette méthode, nous avons réussi à découvrir un grand nombre d’exoplanètes. Il est à noter que cette méthode est limitée par la luminosité de l’étoile. En effet, il est difficile de trouver un astre si l’astre est trop petit par rapport à l’étoile ou si l’étoile est peu lumineuse.

Différentes utilisations de la méthode des transits pour détecter des exoplanètes. Source : NASA

Si on se base sur les déclarations de la NASA, nous avons découvert 3717 exoplanètes (12/04/2018) avec l’ensemble des méthodes de détection que nous avons à notre disposition.

Si vous voulez découvrir l’ensemble des exoplanètes découvertes, nous vous conseillons d’aller sur le site web de la NASA qui regroupe l’ensemble des exoplanètes : https://exoplanetarchive.ipac.caltech.edu/index.html