Rétrospective : que s’est-il passé dans l’espace en 2018 ?

L'année 2018 nous aura réservé son lot d'émotions et de belles surprises aussi bien au niveau des « réjouissances astronomiques » que les admirateurs du ciel attendent chaque fois avec impatience, que des découvertes scientifiques, des projets et événements aérospatiaux ainsi que des innovations en tout genre. Sans oublier la part la plus prestigieuse du spectacle : l'exploration spatiale.

Une année qui marque également un tournant pour plusieurs grands acteurs du secteur à l'instar de la NASA qui a fêté ses 60 ans en 2018 et dont les projets sont maintenant plus que jamais orienté vers l'établissement d'une base lunaire comme tremplin vers Mars, ou encore des acteurs privés, tels que SpaceX et Boeing pour qui les vols habités vers la station spatiale internationale (ISS) en 2019 seront une première historique.

De la réussite de l'atterrissage d'InSight sur Mars jusqu'à l'échec du lancement de la capsule Soyouz, en passant par les ambitions chinoises en matière d'exploration spatiale, ainsi que les principaux projets et découvertes, retrouvons ensemble les évènements qui ont marqué cette année 2018.

Afin d'offrir à nos chers lecteurs une meilleure lisibilité, nous avons décidé non pas de classer les événements par ordre chronologique, mais par catégorie : exploration spatiale, découvertes scientifiques, etc.




Exploration spatiale

Comme nous l'avons stipulé en introduction : l'exploration spatiale est certainement la part la plus prestigieuse du « spectacle » astronomique et en cette année 2018 (qui n'est d'ailleurs pas encore tout à fait terminée), nous avons été comblés !

Prestigieuse ? Oui c'est le mot que nous avons choisi, mais nous aurions pu dire « extraordinaire » ou « fascinante », car ces missions sont toujours faites de véritables prouesses techniques et technologiques, nécessitent des budgets énormes, des ressources humaines et matérielles souvent conséquentes, ainsi que plusieurs années de travail et de collaboration entre chercheurs, scientifiques et constructeurs.

Mais surtout, les débouchés de telles missions sont renversants puisque les données et les informations collectées (ou les échantillons) peuvent profondément modifier notre compréhension de l'univers et nous permettent, factuellement, de faire avancer la science à pas de géant.

InSight : déterminer la structure interne de Mars

La principale mission d'exploration, dont vous avez certainement entendu parler, c'est bien évidemment le succès de l'atterrissage sur Mars de InSight - le lander de la NASA - qui, fin novembre, a survécu à ses sept minutes de terreur pour se poser à la surface de la planète rouge. Son objectif est d'étudier la structure interne ainsi que l'activité sismique de Mars. Pour cela il embarque plusieurs instruments, dont le sismomètre SEIS qui a été conçu par une équipe pilotée par le Centre national d'études spatiales français (CNES).

Une des premières images retransmises par InSight © NASA/JPL-Caltech

Hayabusa2 : une ambitieuse mission japonaise

Lancée en décembre 2014, la mission Hayabusa2 est un projet de la JAXA, l'agence spatiale japonaise et fait suite à la première mission du nom qui avait déjà permis de ramener quelques échantillons d'un astéroïde en 2010. L'objectif de Hayabusa2 est similaire : son but est de ramener un échantillon d'ici 2020 et d'étudier l'astéroïde du nom de Ryugu, dont la sonde a atteint l'orbite le 27 juin 2018. Cette sonde spatiale se démarque de son prédécesseur par son mode de collecte, mais aussi car elle embarque l'atterrisseur MASCOT, un engin franco-allemand qui a été largué sur l'astéroïde le 3 octobre. En outre, Hayabusa2 a d'abord largué deux petits rovers MINERVA-II sur Ryugu. Un événement historique, puisque c'est la première fois que des robots parviennent à se poser sur la surface d'un astéroïde.

Clichés de la surface de Ryugu par les deux rovers de la mission Minerva-II © JAXA

Dans un effort similaire à la sonde japonaise, la NASA est parvenue à atteindre l'astéroïde Bennu le lundi 3 décembre. La mission du nom de OSIRIS-REx doit permettre de prélever un échantillon de régolithe provenant l'astéroïde et de le ramener sur Terre. L'étude de cet échantillon pourrait apporter aux chercheurs une meilleure compréhension concernant la formation du système solaire.

BepiColombo : l'ESA vise Mercure

Lancé au mois d'octobre depuis la Guyane française, BepiColombo est la première mission de l'ESA à destination de Mercure. Sa mise en orbite autour de la planète la plus proche du soleil est prévue pour 2025, un transit qui durera donc plus de 7 ans !

La Chine part à la conquête de la face cachée de la Lune

Preuve que l'année 2018 est encore porteuse de grands événements, la mission Chang'e 4 devrait être lancée le 8 décembre à destination de la face cachée de la Lune ; une grande première qui porte toutes les ambitions de la Chine en termes de conquête spatiale ! Copie de Chang'e 3 lancée en 2013, la mission comprend un rover ainsi qu'un lander qui auront pour objectif d'étudier la face cachée de notre satellite naturel. C'est le satellite Quequiao, lancé en mai 2018, qui servira de relais entre le rover explorateur et la Terre.

La Lune vu par Chang'e 3 et Yùtù © China National Space Administration

Parker Solar Probe : en route vers le Soleil

Mise au point par la NASA et lancée début août, la mission Parker Solar Probe représente elle aussi une grande première dans l'histoire de l'exploration spatiale. En effet, c'est le premier engin qui part à destination du Soleil, ou du moins de la couronne solaire, à 6.25 millions de kilomètres de notre astre ! Parker Solar Probe atteindra son but en 2024. En attendant elle vient déjà de franchir son périhélie et nous a également gratifiés de quelques belles images.

Fin de mission pour Dawn et Kepler

Dawn est une sonde spatiale qui fut lancée en 2007 par la NASA. Son objectif était d'étudier deux protoplanètes - Vesta et Cérès - âgées de 4,6 milliards d'années et situées dans la ceinture principale d'astéroïdes. Sa mission a pris fin le 31 octobre 2018 alors que son stock d'hydrazine venait de tomber à sec. Pour rappel, l'hydrazine permet à ce genre de véhicule de diriger ses panneaux solaires et ses organes de communications dans toutes les directions. La NASA a décidé de ne pas faire écraser Dawn sur le sol de Cérès afin d'être certain de ne pas contaminer l'astéroïde avec des bactéries provenant de la Terre. Dawn orbite donc autour et ne devrait pas s'y écraser avant 50 ans, une période suffisante pour s'assurer de la mort de 99,9% des bactéries.

Vue d'artiste de la sonde Dawn avec Vesta à gauche et Cérès à droite © NASA

Kepler nous a lui aussi quittés durant ce mois d'octobre alors qu'il venait tout juste de reprendre sa 19e campagne d'observation. Il aura tout de même permis de découvrir plus de 3 000 exoplanètes durant ses 9 années de bons et loyaux services !

TESS : le chasseur d'exoplanètes

Le nouveau chasseur d'exoplanètes de la NASA - le digne remplaçant de Kepler - a été lancé le 18 avril dernier. Il a pour objectif d'identifier les exoplanètes par ce que l'on appelle la méthode du transit. Mais, contrairement à Kepler (qui avait recours à la même méthode), TESS a une démarche opposée étant donné qu'elle observera l'ensemble des étoiles de la voûte céleste et non seulement une minime portion du ciel. Cette caractéristique devrait lui permettre, couplé aux télescopes terrestres ainsi qu'au futur James Webb (JWST), d'étudier bien plus précisément d'analyser des étoiles bien plus lumineuses que celles sur lesquelles se concentrait Kepler. Les chercheurs estiment que TESS pourrait découvrir entre 1 000 et 10 000 exoplanètes durant les deux années qui constituent sa mission primaire. Kepler a par ailleurs permis de déterminer qu'un sixième des étoiles abriteraient des planètes de type terrestre et presque autant seraient situées dans une zone où la présence d'eau liquide est envisageable par rapport à la distance du Soleil... TESS nous réserve donc certainement de très belles surprises !

En route vers l'ISS !

L'ISS a cette année été au centre de nombreuses actualités. Outre le lancement raté de la capsule Soyouz qui a subi une défaillance quelques minutes à peine après son décollage, heureusement sans gravité pour les deux membres à bord, et des affaires comme celle du « trou dans l'ISS », il faut d'abord souligner que la station spatiale internationale vient de fêter ses 20 ans ! Le module européen Columbus attaché à l'ISS a quant à lui fêté ses 10 ans cette année.

Vue sur la Terre depuis l'ISS © NASA

La grande actualité est bien sur celle des premiers vols habités qui consisteront à « envoyer des astronautes américains, à bord de fusées américaines, depuis le sol américain, pour la première fois depuis 2011 ». Connue depuis début août, l'équipage américain partira à destination de l'ISS grâce à la capsule Crew Dragon de SpaceX et Starliner de Boeing. Les premiers vols de test (inhabités) auront lieu début 2019, alors qu'un premier vol habité inaugural pourrait avoir lieu un peu plus tard dans l'année.

La JAXA est, elle aussi, de la partie ! L'agence spatiale japonaise et son vaisseau Kounotori 7 ont en effet activement participé au ravitaillement de l'ISS dans un premier temps, mais aussi à évacuer les déchets de la station spatiale, ainsi qu'à ramener de précieux échantillons sur Terre issus d'études scientifiques ayant eu lieu à bord. Avant de se désintégrer dans la haute atmosphère en novembre, le vaisseau a en effet largué une capsule contenant des échantillons de cristaux de protéines cultivés dans l'espace. L'analyse de ces échantillons sur Terre pourrait mener à de nouvelles découvertes pour le secteur médical.

Le mois de décembre sera également bien rempli pour l'ISS ! Le Roscosmos a d'abord réalisé un nouveau décollage, seulement deux mois après l'échec du tir de Soyouz, afin d'envoyer un nouvel équipage à bord de l'ISS. Les trois membres à bord de la capsule Soyouz MS11 (un cosmonaute russe et deux astronautes américain et canadien) sont bien arrivés à destination pour une mission qui durera 6 mois. Un véhicule de fret de Space X a également rejoint l'ISS ce 6 décembre pour ravitailler le nouvel équipage. Le premier membre du nouvel équipage à faire une sortie dans l'espace sera le cosmonaute russe Oleg Kononenko ; sa sortie est prévue pour le 11 décembre, il sera accompagné de son compatriote Serguei Prokopiev. Enfin, les trois occupants que vient remplacer le nouvel équipage reviendront sur Terre dans la nuit du 19 au 20 décembre, toujours à bord du vaisseau Soyouz.

Les vols touristiques suborbitaux

Virgin Galactic, société appartenant au milliardaire Richard Branson, et Blue Origin, créée par le fondateur d'Amazon Jeff Bezos, ont tous deux réalisé des progrès significatifs en 2018.

La première assure être en mesure d'envoyer son vaisseau, le VSS Unity, dans l'espace avant le 25 décembre 2018. Peut-être un peu trop confiant (il annonce un vol dans l'année... chaque année depuis 10 ans), Richard Branson a déclaré récemment dans une interview pour CNN : « L'espace est difficile. [...] J'aimerais évidemment démontrer que nos critiques ont tort, et je suis raisonnablement confiant qu'avant Noël, nous y parviendrons ». Plusieurs essais ont été menés cette année et des records ont même été battus, notamment le 26 juillet 2018 où le SpaceShipTwo VSS Unity a atteint l'altitude de 52,3 km avec une vitesse maximale de Mach 2.47 (environ 700 m/s). Toutefois, la limite qui définit la frontière entre l'espace et la Terre - la ligne de Kármán - se trouve à environ 100 km d'altitude !

Le SpaceShipTwo - VSS Unity - de Virgin Galactic

Concernant Blue Origin, son propriétaire se fait un peu plus discret, mais les vols d'essais réalisés en 2017 et 2018 laissent croire qu'il aurait une longueur d'avance sur Virgin Galactic. La fusée New Shepard a en effet dépassé à plusieurs reprises la ligne de Kármán. Des billets pour l'espace pourraient être mis en vente dès 2019, pour un tarif avoisinant les 200 000 $.

Le « covoiturage » spatial pour les nano-satellites

En 2018, le marché du lancement de petits satellites tels que les Cubesats de moins de 10 kg (nano-satellite) a pris une grande ampleur. Outre Spaceflight qui organise régulièrement des vols de « covoiturage spatial » auprès de Space X, la JAXA ainsi que l'entreprise d'origine néo-zélandaise Rocket Lab ont innové sur le secteur des mini-fusées. Alors que l'agence spatiale japonaise est parvenue à mettre en orbite un nano-satellite en début d'année grâce à une fusée d'une hauteur de 9 mètres, Rocket Lab a quant à lui bel et bien débuté son ère commerciale des mini-fusées, en lançant le 11 novembre son premier vol qui n'était pas un test, le dénommé « It's Business Time ».

Lancement de Its Business Time de Rocket Lab le 11 novembre dernier

Virgin Orbit, une filiale de Virgin Galactic, tente elle aussi de percer sur ce marché prometteur. La firme a d'ailleurs récemment effectué le premier vol d'essai de sa Cosmic Girl à l'aide d'un avion porteur.

Les projets de la NASA (et de l'ESA) se concrétisent

Après avoir scellé les termes de son partenariat avec Boeing et SpaceX afin d'assurer le transport de fret et d'astronautes jusqu'à la station spatiale internationale, la NASA multiplie les partenariats public-privé (PPP) comme Donald Trump lui-même l'avait souhaité en 2017.

La NASA a d'abord passé plusieurs contrats cet été avec six entreprises différentes. On y retrouve notamment Blue Origin pour des expériences avec son vaisseau New Shepard, United Launch Alliance (ULA) dont les sociétés mères sont Boeing et Lockheed Martin et qui développe des moteurs consommant un mélange méthane/oxygène, ou encore Paragon Space Development Corporation et son système CELSIUS pour les réservoirs cryogéniques.

Plus récemment, on a appris que la NASA avait conclu un marché avec 9 entreprises privées américaines dans le cadre du programme commercial CLPS - Commercial Lunar Payload Services. L'objectif ici est d'envoyer instruments et matériels scientifiques sur la Lune ; 9 modèles d'atterrisseurs ont été présentés. Le calendrier de la NASA prévoit par ailleurs de construire une station orbitale lunaire d'ici 2022 pour ensuite renvoyer des astronautes sur notre satellite naturel. Cette station orbitale consistera en une base permanente telle que l'ISS et pourrait être utilisée comme « tremplin » pour un voyage à destination de Mars.



Enfin, l'exploration de Mars avance aussi à grands pas, d'abord avec la réussite de l'atterrissage d'InSight, mais aussi grâce aux nouvelles découvertes du rover Curiosity qui ont permis de caractériser la présence de molécules organiques sur la planète rouge ainsi qu'un cycle saisonnier des variations de méthane dans l'atmosphère martienne.

Par ailleurs, la NASA a désormais choisi le point d'amarsissage de son prochain rover Mars 2020 prévu, comme son nom l'indique, pour être lancé en 2020. Cette copie perfectionnée de Curiosity ira explorer le site du cratère de Jezero, une zone choisie pour sa potentielle richesse exobiologique. Si tout se passe bien, le rover pourrait étendre sa mission pour aller explorer un deuxième site d'exploration baptisé Midway.

L'agence spatiale européenne possède également un programme similaire pour 2020 avec la mission ExoMars 2020. Particularité de ce programme : le rover de l'ESA sera capable de forer jusqu'à 5 mètres de profondeur ! Pour réussir cette mission, l'ESA a d'ores et déjà lancé le ExoMars Trace Gas Orbiter en 2016. Cette sonde, qui a atteint l'orbite de Mars en mars (!), a pour objectif de détecter et d'étudier la présence et l'origine des gaz au sein de l'atmosphère de la planète rouge. Par la suite, elle servira de relais de communication pour la mission ExoMars.

De son côté, SpaceX a annoncé début 2018 le lancement de la construction de la fameuse fusée destinées au voyage sur Mars : la BFR. Elon Musk, qui se voit lui même comme un des prochains résidents de la planète rouge, a par ailleurs récemment renommé cette fusée qui porte désormais le nom de Super Heavy Starship.

Vue d'artiste sur le rover Mars 2020 © NASA/JPL-Caltech

Découvertes, avancées et autres étrangetés

Il est évidemment difficile de faire une liste exhaustive des événements et découvertes qui se produisent au cours d'une année, surtout dans le domaine spatial !

Les satellites terrestres et spatiaux ainsi que les sondes, rovers et landers qui parcourent et observent actuellement l'espace fournissent en effet un nombre conséquent de données. À titre d'exemple, en 2018 plus de 160 exoplanètes ont été confirmées, ce qui porte le total à 3 905 à ce jour !

Vue d'artiste sur Kepler 186-f, une exoplanète de type terrestre située dans une zone dite habitable © NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech

Certains objets sont toutefois assez particuliers pour qu'on en parle, à l'instar de Kepler-1625b-i, une énorme exolune quatre fois plus grande que la Terre qui a fait l'objet d'une étude publiée le 3 octobre 2018. TESS, le nouveau chasseur d'exoplanètes de la NASA, a lui aussi fait ses premières découvertes seulement quelques mois après son lancement. Le Transiting Exoplanet Survey Satellite a d'ailleurs permis de mettre en lumière, fin novembre, une exoplanète que les scientifiques surnomment « Hot Jupiter » et qui ne serait située qu'à 0,06 unités astronomiques (pour rappel, 1 unité astronomique correspond à la distance entre la Terre et le Soleil) de son étoile.

Autre découverte de taille en 2018 : les astronomes bénéficient maintenant de preuves concrètes pour caractériser l'existence d'un trou noir supermassif au cœur de notre Voie lactée. Sagittarius A* (prononcez « Sagittarius A étoile »), c'est son nom, mesurerait en effet plus de 4 millions de masses solaires et se trouverait à 26 000 années-lumière de notre planète. C'est grâce à l'instrument Gravity du Very Large Telescope (VLT) que les chercheurs ont pu observer des matériaux gravitant autour du trou noir et ainsi bénéficier pour la première fois de détails précis sur les processus d'accrétion de cet étrange objet céleste. Une découverte pour le moins surprenante !

Le « visiteur interstellaire » Oumuamua

Oumuamua signifie littéralement dans la langue hawaïenne « messager venu de loin et arrivé le premier ». Cet étrange objet à la forme inhabituelle a soulevé énormément de questions et a même réussi à éveiller la curiosité de ceux qui ne sont pas toujours sensibles à ce qu'il se passe dans l'espace ! Avec sa forme et sa trajectoire étranges, certaines hypothèses laissaient entendre que Oumuamua pourrait être un « vaisseau interstellaire ». Toutefois, des explications plus rationnelles peuvent expliquer le comportement de cet astéroïde et son origine naturelle, comme l'a laissé entendre la NASA.

L'étrange voyageur inbterstellaire Oumuamua

D'autres phénomènes continuent de laisser planer le mystère. C'est le cas des sursauts radio rapides (FRB pour fast radio-bursts) qui ont été observés pour la première fois en 2007 et qui sont émis par des sources extrêmement lointaines et non identifiées. Cette année une intelligence artificielle utilisée dans le cadre du programme Breakthrough Initiatives - un projet initié du milliardaire russe Yuri Milner qui cherche à être le premier à déceler une forme de vie extraterrestre - est parvenue à en détecter plusieurs dizaines venant tout droit d'une galaxie située à 3 milliards d'années-lumière de notre bonne vieille planète !

Pour preuve que l'année 2018 fut riche en enseignement, des scientifiques de l'Observatoire de neutrinos du pôle Sud - l'Ice Cube - ont publié leurs travaux concernant la présence de la fameuse « particule fantôme » détectée en juillet 2017. L'étude révèle que la source de ce neutrino à haute énergie pourrait provenir d'un blazar situé à quatre milliards d'années-lumière de notre planète bleue. Une découverte qui a notamment été rendue possible grâce aux observations du télescope gamma (LAT) de Fermi.

Le blazar est un noyau actif de galaxie au centre duquel peut se trouver un ou plusieurs trous noirs supermassifs. Il émet des rayonnements extrêmement puissants sous forme de jets et fait partie des phénomènes les plus violents que l'on puisse observer © NASA/Goddard Space Flight

Les autres mondes aquatiques du système solaire

La recherche d'une forme de vie dans notre système solaire a certainement de grandes chances d'aboutir grâce à l'exploration de ces « mondes océaniques » lointains (mais pas tant que ça). Nous évoquons bien sûr Encelade, une lune de Saturne, et Europe, qui est l'un des 62 satellites naturels de Jupiter confirmés à ce jour.

Ces deux lunes glacées renfermeraient d'immenses océans et, potentiellement, un environnement propice au développement de micro-organismes. La NASA est actuellement en train de développer la sonde Europa Clipper, une mission qui pourrait être lancée d'ici 2023, mais dont la difficulté est extrême compte tenu de l'éloignement de Jupiter avec la Terre (1,658 milliards de km). Néanmoins, la distance entre Jupiter et Europe est à peu près similaire à la distance entre la Terre et la Lune. Seulement, Jupiter étant 20 000 fois plus massive que notre planète, les forces de marée échauffent les roches et malgré la température de surface de -50 °C pour Europe et -200 °C pour Encelade, ces deux planètes pourraient abriter un océan liquide et « chaud ». C'est pourquoi leur exploration est aujourd'hui devenue une priorité pour la recherche de vie au sein du système solaire.

Concernant Encelade, la NASA pourrait s'associer avec Yuri Milner, du programme Breakthought Initiatives, afin de mettre au point une mission privée à destination de la petite lune de Saturne à la géologie étonnante et complexe.

Un prototype d'atterrisseur mis au point grâce à une IA a déjà été conçu avec Autodesk en partenariat avec les chercheurs du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA pour ces planètes difficiles d'accès.

Europa, un des prochains grands défis pour la recherche de vie dans notre système solaire

Enfin, en parlant de satellite naturel, saviez-vous que la Terre n'aurait finalement pas une, mais trois lunes ? Bien entendu il ne s'agit pas d'objets du même type que la Lune, mais de nuages de Kordylewski, des concentrations gigantesques de microparticules pratiquement insaisissables, mais que des chercheurs hongrois ont réussi à détecter en utilisant une technique innovante.

2018 a donc été une année riche en événements, découvertes et enseignements spatiaux ! Si vous êtes passé à côté de la plupart, rassurez-vous : 2019 devrait être au moins aussi passionnante pour l'astronomie et la science, et vous donnera de bonnes raisons d'avoir la tête dans les étoiles !