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La Corée du Sud lance Scouts the Moon, avec plus de missions à venir

La Corée du Sud est partie pour la lune jeudi. Mais il ne veut pas s’arrêter là.

“Nous envisageons également d’utiliser la Lune comme avant-poste pour l’exploration spatiale”, a déclaré Kwon Hyun-joon, directeur général de l’espace et de l’énergie nucléaire au ministère sud-coréen des Sciences, dans une réponse écrite aux questions. “Bien que nous espérons explorer la lune elle-même, nous reconnaissons également son potentiel à servir de base pour de nouvelles explorations de l’espace lointain comme Mars et au-delà.”

Le vaisseau spatial lunaire sud-coréen, nommé Danuri, a été lancé sur une fusée SpaceX Falcon 9 depuis la Floride, partant sur un chemin détourné mais économe en carburant qui le fera arriver sur la lune à la mi-décembre. Là, il commencera une orbite à une altitude de 62 miles au-dessus de la surface de la lune. La mission principale est prévue pour une durée d’un an.

Initialement connue sous le nom de Korea Pathfinder Lunar Orbiter, la mission a reçu le nom de Danuri après être devenue l’entrée gagnante d’un concours de dénomination. C’est un portemanteau des mots coréens pour “lune” et “profiter”.

M. Kwon a déclaré que l’objectif principal de la mission Danuri était de développer des technologies de base telles que la conception de trajectoires orbitales, la navigation dans l’espace lointain, un système de propulsion à forte poussée et une antenne de 35 mètres pour communiquer avec des engins spatiaux distants.

Mais la charge utile scientifique du vaisseau spatial est sophistiquée et aidera les scientifiques de Corée du Sud et du monde entier à étudier le champ magnétique de la lune, à mesurer ses quantités d’éléments et de molécules comme l’uranium, l’eau et l’hélium-3 et à photographier les cratères sombres aux pôles lunaires, où le soleil ne brille jamais. En plus de fournir l’un des instruments, appelé ShadowCam, la NASA a choisi neuf scientifiques pour participer à Danuri.

L’un de ses instruments scientifiques les plus importants est un magnétomètre. L’intérieur de la lune ne génère plus de champ magnétique, mais il l’a fait autrefois, et ce champ primordial est préservé dans les coulées de lave qui se sont durcies à cette époque.

Ian Garrick-Bethell, professeur de sciences planétaires à l’Université de Californie à Santa Cruz et scientifique participant à la mission Danuri, a déclaré que le champ magnétique initial semble avoir été étonnamment fort – potentiellement même le double de la force de la Terre. champ magnétique actuel.

Le Dr Garrick-Bethell a déclaré qu’il était déconcertant qu ‘«un si petit noyau de fer ait pu générer un champ magnétique aussi puissant».

Il espère qu’après la fin de la mission principale d’un an du vaisseau spatial, la Corée du Sud pourrait choisir de déplacer Danuri beaucoup plus près de la surface de la lune, à moins de 12 miles ou moins, où le magnétomètre pourrait mieux voir les roches magnétisées.

“Même quelques passages à ces basses altitudes pourraient aider à limiter la force de magnétisation de ces roches”, a-t-il déclaré.

Le Dr Garrick-Bethell cherche également à utiliser le magnétomètre pour étudier les champs magnétiques générés dans la lune lorsqu’elle est secouée par le vent solaire, un flux de particules chargées émanant du soleil.

La montée et la chute de la force du champ magnétique dans le vent solaire induit des courants électriques dans la lune, et ces courants électriques génèrent à leur tour des champs magnétiques qui seront mesurés par Danuri. Les caractéristiques du champ magnétique donneront des indications sur la structure et la composition de l’intérieur de la lune.

Ce travail nécessite également de combiner des mesures avec celles effectuées par deux engins spatiaux de la NASA, THEMIS-ARTEMIS P1 et P2, qui voyagent autour de la lune sur des orbites très elliptiques, afin qu’ils puissent mesurer les changements du vent solaire tandis que Danuri mesure les champs magnétiques induits plus près de la surface.

“Ce que nous apprendrions de cela est une sorte de carte globale de la température intérieure et potentiellement de la composition et peut-être même de la teneur en eau des parties profondes de la lune”, a déclaré le Dr Garrick-Bethel.

Les scientifiques utiliseront un autre des instruments de Danuri, un spectromètre à rayons gamma, pour mesurer les quantités de différents éléments à la surface de la lune. L’appareil du Danuri peut capter un spectre plus large de rayons gamma à faible énergie que des instruments similaires lors de missions lunaires antérieures, “et cette gamme regorge de nouvelles informations pour détecter des éléments sur la lune”, a déclaré Naoyuki Yamashita, un scientifique basé au Nouveau-Mexique qui travaille pour le Planetary Science Institute en Arizona. Il est également un scientifique participant sur Danuri.

Le Dr Yamashita s’intéresse au radon, qui se forme à partir de la désintégration de l’uranium. Parce que le radon est un gaz, il pourrait voyager de l’intérieur de la lune à sa surface. (C’est le même processus qui provoque parfois l’accumulation de radon, qui est également radioactif, dans les sous-sols des maisons.)

Les quantités d’éléments radioactifs pourraient fournir une histoire expliquant quand diverses parties de la surface de la lune se sont refroidies et durcies, a déclaré le Dr Yamashita, aidant les scientifiques à déterminer lesquelles des coulées de lave de la lune sont plus anciennes ou plus jeunes.

L’Institut coréen de recherche aérospatiale, l’équivalent sud-coréen de la NASA, utilisera la caméra haute résolution de Danuri pour repérer sur la surface lunaire des sites potentiels pour une mission d’atterrisseur robotique en 2031, a déclaré M. Kwon.

Une deuxième caméra mesurera la lumière solaire polarisée rebondissant sur la surface lunaire, révélant des détails sur la taille des particules qui composent le sol lunaire. Parce que le bombardement constant par le vent solaire, les radiations et les micrométéorites brise le sol, la taille des grains trouvés dans un cratère pourrait donner une estimation de son âge. (Des grains plus petits suggéreraient un cratère plus ancien.)

Les données de lumière polarisée seront également utilisées pour cartographier les abondances de titane sur la lune, qui pourraient un jour être exploitées pour être utilisées sur Terre.

La NASA a fourni l’une des caméras, une ShadowCam, qui est suffisamment sensible pour capter les quelques photons qui rebondissent sur le terrain dans les cratères sombres et ombragés en permanence de la lune.

Ces cratères, situés aux pôles de la lune, restent toujours froids, en dessous de moins 300 degrés Fahrenheit, et contiennent de la glace d’eau qui s’est accumulée au fil des éons.

La glace pourrait fournir une histoire gelée du système solaire vieux de 4,5 milliards d’années. Cela pourrait également être une abondance de ressources pour les futurs astronautes en visite. Les machines sur la lune pourraient extraire et faire fondre la glace pour fournir de l’eau. Cette eau pourrait ensuite être décomposée en oxygène et en hydrogène, ce qui fournirait à la fois de l’air à respirer aux astronautes et des propulseurs de fusée aux voyageurs cherchant à voyager de la lune vers d’autres destinations.

L’un des principaux objectifs de ShadowCam est de trouver la glace. Mais même avec les instruments sophistiqués de Danuri, cela pourrait être difficile. Shuai Li, chercheur à l’Université d’Hawaï et scientifique participant à Danuri, pense que les concentrations pourraient être si faibles qu’elles ne seront évidemment pas plus lumineuses que les zones ne contenant pas de glace.

“Si vous ne le regardez pas attentivement, vous ne pourrez peut-être pas le voir”, a déclaré le Dr Li.

Jean-Pierre Williams, un scientifique planétaire à l’Université de Californie à Los Angeles, et un autre scientifique participant à la mission Danuri, espère produire des cartes de température détaillées des cratères en combinant les images ShadowCam avec les données recueillies par Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA.

L’orbiteur de la NASA, qui étudie la Lune depuis 2009, emporte un instrument qui enregistre les températures de la surface lunaire. Mais ces mesures sont floues sur une zone assez vaste, d’environ 900 pieds de diamètre. La résolution d’une ShadowCam est d’environ 5 pieds par pixel. Ainsi, les images ShadowCam utilisées avec des modèles informatiques pourraient permettre de démêler les variations de température en surface.

“Avec ces données, nous pouvons cartographier les températures locales et saisonnières”, a déclaré le Dr Williams. Cela, à son tour, peut aider les scientifiques à comprendre la stabilité des glaces d’eau et de dioxyde de carbone dans le cratère.

Les chercheurs devront attendre plusieurs mois pour que la science commence. Le vaisseau spatial emprunte une longue route économe en énergie vers la lune. Il se dirige d’abord vers le soleil, puis fait une boucle pour être capturé en orbite lunaire le 16 décembre. Cette “trajectoire balistique” prend plus de temps mais ne nécessite pas de gros moteurs pour ralentir le vaisseau spatial lorsqu’il arrive sur la lune.

La Corée du Sud a un vaste programme de missiles militaires et a placé plusieurs satellites de communication et d’observation de la Terre en orbite terrestre basse depuis le lancement de son premier en 1992. Et elle a étendu ses capacités nationales de lancement de fusées afin que les futures missions n’aient pas besoin de s’appuyer sur SpaceX, ou sur d’autres pays, pour se rendre dans l’espace. En juin, l’Institut coréen de recherche aérospatiale a placé avec succès plusieurs satellites en orbite avec le deuxième vol de Nuri, sa fusée locale.

“Nous entreprendrons des projets ambitieux tels que les atterrisseurs lunaires et l’exploration d’astéroïdes”, a déclaré M. Kwon.

Jin Yu Young a contribué aux reportages de Séoul.