La Corée du Sud regarde la lune, avec plus de missions à venir

Une photo non datée fournie par l'Institut coréen de recherche aérospatiale des inspections finales à l'installation de Daejeon, en Corée du Sud, de Danuri, avant son expédition en Floride.  (Institut coréen de recherche aérospatiale via le New York Times)

Une photo non datée fournie par l’Institut coréen de recherche aérospatiale des inspections finales à l’installation de Daejeon, en Corée du Sud, de Danuri, avant son expédition en Floride. (Institut coréen de recherche aérospatiale via le New York Times)

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. “Alors 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 décollé sur une fusée SpaceX Falcon 9 depuis la Floride, s’engageant sur une trajectoire détournée mais économe en carburant qui le verra atteindre 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.

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Initialement connue sous le nom de Korea Pathfinder Lunar Orbiter, la mission a reçu le nom de Danuri après avoir remporté un concours de dénomination. C’est un portemanteau des mots coréens pour “lune” et “goût”.

Danuri rejoindra les engins spatiaux de la NASA, de l’Inde et de la Chine qui explorent actuellement la lune terrestre. Comme les Émirats arabes unis, qui se sont lancés sur Mars sur une fusée japonaise en 2020, la Corée du Sud est le dernier pays avec un petit mais ambitieux programme spatial à se lancer en orbite au-delà de la Terre. Et aussi comme l’orbiteur Hope des Émirats arabes unis, la mission Danuri vise à apporter des contributions scientifiques importantes aux efforts mondiaux pour explorer et comprendre le système solaire.

Kwon a déclaré que l’objectif principal de la mission Danuri était de développer des technologies de base telles que la conception de trajectoire orbitale, 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 son abondance d’éléments et de molécules tels que l’uranium, l’eau et l’hélium-3 et à photographier des cratères sombres aux pôles lunaires, où le le soleil ne brille jamais. En plus de fournir l’un des instruments, appelé ShadowCam, la NASA a sélectionné 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 le faisait autrefois, et ce champ primitif est conservé dans les coulées de lave qui se sont solidifiées à cette époque.

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

Garrick-Bethell a déclaré qu’il était étrange qu'”un si petit noyau de fer ait pu créer 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 pourra choisir de rapprocher Danur beaucoup plus près de la surface de la lune, à moins de 12 miles ou moins, où le magnétomètre peut regarder beaucoup mieux les roches magnétisées.

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

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

La montée et la chute de l’intensité du champ magnétique dans le vent solaire provoque des courants électriques sur la lune, et ces courants électriques génèrent à leur tour des champs magnétiques qui seront mesurés par Danuri. Les caractéristiques du champ magnétique fourniront des indices sur la structure et la composition interne 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 comme Danuri mesure les champs magnétiques induits plus près de la surface.

“Ce que nous allons apprendre de cela est une sorte de carte globale de la température intérieure et de la composition potentielle et éventuellement de la teneur en eau des parties profondes de la lune”, a déclaré Garrick-Bethel.

Les scientifiques utiliseront un autre instrument Danur, un spectromètre à rayons gamma, pour mesurer les quantités de divers éléments à la surface de la lune. L’instrument de Danuri peut capturer un spectre plus large de rayons gamma à faible énergie que des instruments similaires lors de missions lunaires précédentes, “et cette gamme regorge de nouvelles informations pour détecter des éléments sur la lune”, a déclaré Naoyuki Yamashita, un scientifique travaillant au Nouveau-Mexique. pour l’Institut des sciences planétaires de l’Arizona. Il est également scientifique participant à Danuri.

Yamashita s’intéresse au radon, qui est formé par la désintégration de l’uranium. Parce que le radon est un gaz, il peut 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 fondations des maisons.)

Les quantités d’éléments radioactifs peuvent fournir une histoire qui explique quand différentes parties de la surface de la lune se sont refroidies et solidifiées, a déclaré Yamashita, aidant les scientifiques à déterminer lesquelles des coulées de lave de la lune sont plus anciennes ou plus jeunes.

Le Korea Aerospace Research Institute, l’équivalent sud-coréen de la NASA, utilisera la caméra haute résolution de Danuri pour étudier la surface lunaire à la recherche de sites possibles pour une mission d’atterrisseur robotique en 2031, a déclaré 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. Étant donné que le bombardement constant du vent solaire, des radiations et des micrométéorites brise la Terre, la taille des grains trouvés dans un cratère peut fournir une estimation de son âge. (Des grains plus petits suggéreraient un cratère plus ancien.)

Les données de lumière polarisée seront également utilisées pour cartographier l’abondance de titane sur la Lune, qui pourrait un jour être extrait pour être utilisé 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 sol dans les cratères sombres et ombragés en permanence de la lune.

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

La glace peut fournir une histoire gelée du système solaire vieux de 4,5 milliards d’années. Il peut également être une source de ressources pour les futurs astronautes en visite. Les machines sur la Lune peuvent extraire et faire fondre la glace pour fournir de l’eau. Cette eau peut ensuite être divisée en oxygène et en hydrogène, ce qui fournirait de l’air respirable 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 de la glace. Mais même avec les instruments sophistiqués de Danuri, cela peut être difficile. Shuai Li, chercheur à l’Université d’Hawaï et scientifique participant à Danuri, pense que les concentrations peuvent être si faibles qu’elles ne seront pas significativement plus lumineuses que les zones qui ne contiennent pas de glace.

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

Jean-Pierre Williams, planétologue à l’Université de Californie à Los Angeles, et autre scientifique participant à la mission Danuri, espère produire des cartes de température détaillées des cratères en combinant des images ShadowCam avec des données recueillies par le 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 mètres de large. La résolution d’une ShadowCam est d’environ 5 pieds par pixel. Ainsi, les images ShadowCam utilisées conjointement avec des modèles informatiques peuvent permettre de démêler les variations de température de surface.

“Avec ces données, nous pouvons déterminer les températures locales et saisonnières”, a déclaré Williams. Ceci, à son tour, pourrait aider les scientifiques à comprendre la stabilité de l’eau et de la glace de dioxyde de carbone dans le cratère.

Les chercheurs devront attendre plusieurs mois pour commencer la science. Le vaisseau spatial emprunte une longue route économe en énergie vers la Lune. Il se dirige d’abord vers le soleil, puis tourne pour capturer l’orbite lunaire le 16 décembre. Cette “trajectoire balistique” prend plus de temps, mais ne nécessite pas un gros coup de moteur pour ralentir le vaisseau spatial lorsqu’il atteint 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 son premier lancement en 1992. Et elle a étendu ses capacités nationales de lancement de missiles afin que les futures missions n’aient pas besoin de s’appuyer sur SpaceX , ou ailleurs, pour se rendre dans l’espace. En juin, l’Institut coréen de recherche aérospatiale a réussi à mettre plusieurs satellites en orbite avec le deuxième vol de Nuri, sa fusée de production nationale.

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

© 2022 La Compagnie du New York Times

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