Les sondes spatiales

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Écrit/compilé par: Stéphane Verreault, 2007, C.A Les sondes spatiales ... un survol Spoutnik 1 Voyager Mariner 10 WIND DAWN

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Les sondes spatiales. Spoutnik 1. Mariner 10. Voyager. WIND. DAWN. ... un survol. Écrit/compilé par: Stéphane Verreault, 2007, C.A.A.L. Sujets. Introduction Dates clés Survol par destination Détails sur quelques sondes Sondes futures Informations utiles Questions?. - PowerPoint PPT Presentation

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Les sondes spatiales

... un survol

Spoutnik 1 VoyagerMariner 10 WIND DAWN

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Introduction

Dates clés

Survol par destination

Détails sur quelques sondes

Sondes futures

Informations utiles

Questions?

Sujets

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Ceci constitue un « survol » rapide de l’histoire des sondes inhabitées.

Introduction

Types de sondes / missions (terminologie)

- Survol (« Fly-by »): La sonde fait une passe près de la cible.

- Orbiteur (« orbiter »): La sonde se met en orbite autour de la cible.

- Atterrisseur (« lander »): La sonde se pose sur la cible.

- Impacteur (« impactor »): La sonde étudie la cible jusqu’à ce qu’elle frappe la cible et est détruite.

- Pénétrateur (« penetrator »): La sonde va pénétrer la surface de la cible.

- Atmosphérique: La sonde étudie l’atmosphère de la cible.

- Retour d’échantillon: La sonde va ramener des échantillons sur Terre.

- « Rover »: Un véhicule se promène au sol de la cible.

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Dates clésEt tout a commencé par cette petite sphère polie...Spoutnik 1, le 4 octobre 1957.

2 janvier 1959 – Luna 1 effectue le premier vol vers la Lune

12 septembre 1959 – Premier impact sur la Lune par Luna 2

27 août 1962 – Mariner 2 effectue le premier vol vers Vénus

16 novembre 1965 – Premier impact sur Vénus par Venera 3 (l’atterrisseur s’écrase)

31 janvier 1966 – Luna 9 se pose le premier sur la Lune

31 mars 1966 – Luna 10 se met en orbite autour de la Lune

12 juin 1967 – Venera 4 est la première sonde atmosphérique sur Vénus

15 septembre 1968 – Zond 5 fait le premier aller-retour à la Lune

17 août 1970 – Venera 7 se pose sur Vénus

12 septembre 1970 – Luna 16 rapporte les premiers échantillons de la Lune (sans équipage)

10 novembre 1970 – Luna17 (avec Lunokhod 1) – le premier « rover » sur la Lune

19 mai 1971 – Mars 2 est le premier à orbiter Mars (premier impact)

28 novembre 1964 – Mariner 4 fait une passe près de Mars

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Dates clés (suite)

28 mai 1971 – Mars 3 – Premier atterrisseur réussi et sonde atmosphérique

3 mars 1972 – Premier vol vers Jupiter par Pioneer 10 (première à quitter le système solaire)

5 avril 1973 – Pioneer 11 fait un vol vers Saturne

4 novembre 1973 – Mariner 10 fait le premier vol vers Mercure

8 juin 1975 – Venera 9 devient le premier orbiteur sur Vénus

20 août 1977 – Voyager 2 passe près de Uranus et Neptune

12 août 1978 – Premier vol près d’une comète par « International Cometary Explorer »

18 octobre 1989 – Galileo est le premier à faire un vol de près d’un astéroïde, le premier à orbiter Jupiter et est la première sonde atmosphérique de Jupiter

17 février 1996 – NEAR effectue le premier orbite et atterrissage sur un astéroïde

15 octobre 1997 – Cassini-Huygens est le premier orbiteur de Saturne et atterrisseur sur Titan

7 février 1999 – Stardust ramène le premier échantillon d’une comète (janvier 2006)

8 août 2001 – Genesis ramène le premier échantillon du « vent solaire »

12 janvier 2005 – Premier impact sur une comète par « Deep Impact »

4 décembre 1996 – Pathfinder devient le premier « rover » sur Mars

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Plusieurs sondes ont visitées la Lune pour prendre des photos, analyser ou ramener des échantillons…

Celles qui ont « touchées » la Lune incluent:

Lune

Luna 2 – Premier impact sur la LuneAussi: Luna 5, 7, 8, 9, 13, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 23 et 24

(1959 à 1976)

Ranger 4 – Écrasement intentionnel, mais du côté obscur.Aussi: Ranger 6, 7, 8 et 9

(1962 à 1965)

Surveyor 1 – Premier alunissage américain.Aussi: Surveyor 2, 3, 4, 5, 6 et 7

(1966 à 1968)

Lunar Orbiter 1 (1966) – Prises de photo pour déterminer un site d’alunissage éventuel pour Surveyor et Apollo.

Hiten-Hagoromo (1990-93) – Première sonde à réussir un freinage aérodynamique en utilisant l’atmosphère.

Lunar Prospector (1999) – S’est écrasé volontairement au pôle pour tenter de relâcher de la vapeur d’eau.

SMART 1 (2006) – Utilise un moteur à ion, jusqu’à 3 fois plus puissant qu’une fusée chimique.

Zond 3, 5, 6, 7, 8

D’autres sondes n’ont fait que s’approcher et/ou effectuer des orbites autour de la Lune. Celles-ci incluent:

Pioneer 1, 3, 4 Clementine (1994)

Autres sondes Luna, Ranger, Orbiter, Surveyor, etc…

Chang’e (24 oct 2007): Orbiteur/impacteur

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SELENE – Le Japon vers la LuneLancée à la mi-septembre 2007, la sonde atteint la Lune à la mi-octobre.Objectifs: - étudier l’origine et l’évolution géologique de la Lune - obtenir de l’information sur la composition de la surface - faire des expérience radio

En arrivant en orbite, l’orbiteur a lancé deux mini satellites nommés Okina et Ouna. Les trois travaillerons ensembles pour l’ensemble de la mission (1 an).

SatelliteVLBI

Panneau solaire

Satelliterelais

Antenne

RLS (x4)Radar Lunar Sounder

Magnétomètrelunaire

Les composantes incluent:

Spécifications de l’orbiteur: - taille: 2.1 x 2.1 x 4.2 m - masse: 2914 kg - altitude: 100 km (circulaire)

Spécifications des mini satellites: - taille: 1 x 1 x 0.65 m - masse: 53 kg - altitude: 100x800 km (elliptique)

Okina servira de relais entre la sonde maîtresse et la Terre selon leurs position (face caché vs visible).

Ouna mesurera le champ gravitationnel de la Lune.

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Mercure

Il n’y a pas encore eu d’ « AMERCURISSAGE ». Par contre, les américains y ont envoyé 2 sondes…

Mariner 10 fût la dernière sonde du programme Mariner car Mariner 11 et 12 ont changé de nom pour Voyager 1 et 2.

Elle fût la première à utiliser la technique du « slingshot » gravitationnel en utilisant Vénus pour dévier sa trajectoire vers Mercure.

Mariner 10 – La première sonde à voler près de Mercure.

MESSENGER - pour MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging

Lancée en août 2003, elle devrait atteindre l’orbite en mars 2011. Elle analysera:- composition chimique de sa surface- son histoire géologique- son champ magnétique- la grosseur de son noyau- les pôles- l’exosphère et la magnétosphère

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Vénus

Venera 3 – Premier impact sur Vénus, mais le contact fût perdu avant la rentrée dans l’atmosphère.Aussi: Venera 4 à 14 de 1966 à 1982

Venera 7 en 1970 est la première à se poser « en douce » sur une autre planète.La majorité ont ensuite réussi à se poser, mais la moitié ont fonctionné moins d’une heure…

Pioneer Venus Multiprobe (1978)

L’orbiteur « Pioneer Venus 1 » lança une série de sondes: Une grosse et 3 petites. Une seule a survécue (67 minutes).

Vega 1 et 2 (1985). Vega 1 n’a jamais pu retourner de l’information vers la Terre.Les orbiteurs Vega se sont rencontrés ensuite près de la comète de Halley.

Quelques visiteurs qui se sont posés sur Vénus…

Spoutnik 7 – N’a pas réussi à quitter l’orbite terrestreCosmos 27 – Même problèmeZond 1

D’autres sondes ont été lancées vers Vénus:

Mariner 1, Magellan (1989), Venus Express (2005)

Autres sondes Venera, Cosmos, Spoutnik, Mariner, etc…

À noter que Galileo et Cassini-Huygens ont passé près

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Mars

Mars 2, 3, 4 (1971-74) – Des échecs, sauf Mars 3 qui a fonctionné 20 secondes!

Viking 1 et 2 (1976) – Ont réussi à se poser et nous ont donné les premières photos de surfaces détaillées

Pathfinder/Sojourner (1997) – Le premier « rover » à se promener sur une autre planète

Polar Lander (1999) – Contact perdu avant l’atterrissage

Beagle 2 (2003) – Contact perdu après la tentative d’atterrissage

Et les chouchous…

Spirit et Opportunity (2004+)

Prévus pour 90 jours… ils durent encore (+1300 jrs). Ils doivent être parents avec…

D’autres sondes ont été lancées vers Mars:

Marsnik 1 et 2 (1960) Spoutnik 22 (1962)Zond 2 (1964) Cosmos 419 (1971)Phobos 1 et 2 (1988)

Une série de « Mariner » Observer (1992)Climate Orbiter (1998) Deep Space 2Odyssey (2001) Reconnaissance Orbiter (2005)Phoenix (2007)

Nozomi (1998)

Quelques visiteurs qui se sont posés sur Mars…

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Soleil

Ulysses (1990 + ) – Exploration des pôles solaires

Helios 1 et 2 (1974) – Étudier le fonctionnement du Soleil.

Avec tout ça… il ne faut pas oublier le plus gros membre de notre système solaire!

SOHO (1995) – Étudier la surface du Soleil, les vents solaires etsonder l’intérieur du Soleil.

ISEE-3 – Prévue pour étudier l’interaction entre le vent solaire et notre champ magnétique. Vocation changée pour étudier des comètes.

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Soleil (suite)

STEREO (2006) – Prendre des images stéréoscopiques du Soleil.

Genesis (2001) – Prendre des échantillons dans le vent solaire. S’est écrasé au retour car le parachute a échoué.

WIND (1994) – Étudier l’interaction du vent solaire avec la Terre.

ACE (1997) – Étudier les particules dans le vent solaire.

… et d’autres: GOES/POES, RHESSI et HINODE

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Ailleurs…

NEAR Shoemaker (1996) – Étude de l’astéroïde Eros.

Deep Space 1 (1998) – Pris des photos d’astéroïdes et de la comète Borelly. Son but était de tester un nouveau système de propulsion.

Stardust (1999) – Étude de la comète Wild 2 et de son noyau. A ramené des particules de la comète en 2006.

CONTOUR (2002) – Mission échouée après le décollage. Étant sensé étudier le noyau de 2 (avec de la chance 3) comètes.

Hayabusa (2003) – « Faucon pèlerin », tente de ramener un échantillon de l’astéroïde Itokawa. Retour prévu en 2010.

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Ailleurs… (suite)

Rosetta (2004) – Étudier la comète Churyumov-Gerasimenko. Va envoyer un atterrisseur sur la comète.

Deep Impact (2005) – Étudier la comète Tempel 1 en envoyant une partie de sa sonde s’écraser sur elle.

New Horizons (2006) – Étudier Pluton et ses lunes, ainsi que la ceinture de Kuiper. Arrivée prévue pour 2015.

DAWN (2007) – Étudier la planète naine Céres et l’astéroïde Vesta. Arrivée prévue pour 2012/2015.

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New Horizons – Vers PlutonLancée à la mi-janvier 2006, elle doit arriver à Pluton en juillet 2015.Objectifs: - étudier Pluton et ses 3 lunes: Charron, Nyx et Hydra - étudier la ceinture de Kuiper (si le temps le permet) - étudier les planètes Joviennes en chemin

Les composantes incluent:

REX

REX: Radio science EXperiment. Mesure la composition et température de l’atmosphère.

Alice

Alice: Spectromètre ultraviolet. Analyser la composition et structure de l’atmosphère.

Alimentation: Radioisotope Thermoelectric Generator. Utilise la chaleur produit par détérioration de Plutonium et refroidit par le vide spatial.Ralph

Ralph: Capteur/spectromètre infrarouge/visible. Fournir des cartes couleurs et thermiques.

SDC

SDC: Student Dust Counter. Conçu et opéré par des étudiants, sert à analyser les particules et poussières rencontrées en route.

LORRI LORRI: LOng Range Reconnaisance Imager. Caméra télescopique pour cartographier Pluton.

PEPSSI

PEPSSI: Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation. Mesurer la composition des ions s’échappant de l’atmosphère de Pluton.

SWAP

SWAP: Solar Wind Around Pluto. Observer l’interaction de Pluton aux vents solaires.

MAIS IL MANQUE QUELQUE CHOSE!

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Et la Terre dans tout ça?

Avec la quantité de satellites et débris tournant autour de la Terre, nous ne couvrirons pas ici l’inventaire!

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Missions futuresQue nous réserve l’avenir de l’exploration spatiale?

Lune: - Chandrayaan 1 (orbiteur): Inde, 2008 - Reconnaissance Orbiter (orbiteur/impacteur): ÉU, 2008 - Lunar-A (orbiteur/pénétrateur): Japon, 2010 - Luna-Glob (orbiteur/atterrisseur/impacteurs): Russie, 2012 - ???? (atterrisseur/retour d’échantillons): Chine, 2012 - ???? (rover): Chine, 2012

Soleil: - Solar Sentinels: ÉU - Solar Orbiter: Europe, 2015 - Solar Probe: ÉU

Mercure: - BepiColombo (orbiteurs): Europe/Japon, 2019 - Planetary Orbiter: Europe - Magnetospheric Orbiter: Japon

Venus: - Planet-C (orbiteur): Japon. 2010 - Venera-D (orbiteur): Russie, 2013 - In-Situ Explorer: ÉU, 2013 - Surface Explorer: ÉU, 2020

Mars: - Science Laboratory (rover): ÉU, 2010 - Yinghuo-1 (orbiteur): Chine, 2010 - ExoMars (rover): Europe, 2013 - Phoenix: ÉU (en route!)

Jupiter: - JUNO (orbiteur): ÉU, 2016

Neptune: - Neptune Orbiter: ÉU, 2030

Autres: - Kepler: ÉU, 2009 – Suivre la Terre en orbite solaire. Chercher des exo planètes. - Phobos-Grunt (orbiteur): Russie, 2009 – Collecte d’échantillons de Phobos (Mars). - Don Quichotte (impacteur): Europe, 2011 – Étudier impact (déviation) sur un astéroïde. - NEAP: Privée, 2009 – Retour d’échantillon de l’astéroïde Nereus.

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Pour plus d’infos...

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