Chang’e 4 : la Chine atteint la face cachée de la Lune… sans la dévoiler

Paysage de la face cachée par la sonde Chang'e 4. © Xinhua/CLEP/CNSA
Chang’e 4, qui vient de se poser sur la Lune, va-t-elle devenir la mission la plus frustrante de ces dernières années ? Malgré son succès, la Chine a jusqu’ici peu partagé son exploration lunaire. Voici ce que nous savons de la mission.

Le 3 janvier 2019, à 3 h 26 du matin (en France), pour la première fois, un engin s’est posé en douceur sur la face cachée de la Lune. L’exploit technique, bien réel, aurait pu se traduire par une profusion d’images en provenance de cet hémisphère oublié de notre satellite naturel. Sauf que… c’est une mission chinoise qui a atterri là-bas. Et que la CNSA, l’agence spatiale chinoise, s’est montrée bien avare en photos et en informations sur sa prouesse. La gestion de l’instant de l’alunissage a donné le ton : le monde entier a su que la sonde Chang’e 4 avait planté ses pattes dans le grand cratère austral Von Karman (186 km de diamètre) seulement 90 minutes après.

La salle de contrôle de Chang’e 4, en Chine, est pilotée par des équipes relativement jeunes. Photos : © Xinhua/CLEP/CNSA

Même traitement pour le débarquement du rover Yutu 2 à la surface : la confirmation que l’engin avait fait ses premiers tours de roue n’est arrivée qu’en fin d’après-midi, le 3 janvier, avec un différé de plusieurs heures. Pas de transmission en direct. Et un sacré parfum de première spatiale “à la mode soviétique” des années 1960. Dans les heures et les jours qui ont suivi, la frustration ainsi engendrée n’a guère été apaisée. Au point qu’à partir des quelques images disponibles — non légendées — et d’une vidéo de la descente de Chang’e 4, des amateurs ont commencé à rechercher le lieu de l’atterrissage et à partager leurs cogitations sur les réseaux sociaux. C’est finalement la Nasa qui, sur le site web de sa sonde LRO, a précisé l’endroit exact où Chang’e 4 s’est posée, à 20 m près : 45,457° de latitude sud et 177,589° de longitude est.

La sonde américaine LRO a photographié Chang’e 4 (à gauche) et Yutu 2 (à droite), le 30 janvier 2019, juste avant la tombée de la nuit. © Nasa/LRO

La crainte d’un échec peut expliquer l’absence de transmission d’images en direct — après tout, les Soviétiques faisaient de même, et plus récemment, certaines sociétés privées aussi. Mais pourquoi la Chine n’a-t-elle pas inondé le monde de belles photos montrant son succès ? Philippe Coué, ingénieur en aéronautique, auteur de plusieurs ouvrages sur le secteur spatial chinois, avance une hypothèse : « Il est possible que le pouvoir cadenasse les informations sur un programme devenu ultrastratégique en Chine, car il vise à préparer l’arrivée d’astronautes sur la Lune. » En d’autres termes, s’il y a des expériences à bord de Chang’e 4, elles sont peu tournées vers l’exploration planétaire. Comme Philippe Coué le précise :

L’aspect scientifique du programme est moins important que la maîtrise des techniques nécessaires pour se placer sur orbite autour de la Lune, s’y poser et revenir sur Terre. 

Ce dessin permet de comparer les tailles respectives de Chang’e 4 (à gauche ; photo ci-dessus)
et du module lunaire (LM) des missions Apollo. Ce dernier mesurait 7 m de hauteur.

Autre indice qui va dans ce sens : l’atterrisseur de Chang’e 4 affiche une taille comparable à celle du célèbre module lunaire des missions Apollo. Certes, ses performances se situent nettement en dessous (3,7 tonnes, contre 15 tonnes pour le LM d’Apollo, et un moteur de descente d’une poussée maximale de 7,5 kN contre 44 kN), mais son gabarit pourrait déjà préfigurer un vaisseau habité.

Ce que l’on sait

Le rover Yutu 2 a donc débarqué sur la Lune le 3 janvier 2019, à 15 h 22 (heure française). Une fois qu’il a quitté sa rampe de descente, il a avancé tout droit, vraisemblablement vers le sud, pendant une douzaine de mètres. Puis il s’est arrêté à quelques mètres d’un cratère d’impact d’une quinzaine de mètres de diamètre et n’a plus bougé du 4 au 10 janvier. Dans l’intervalle, le 7, il a été mis hors tension car la température montait au point d’approcher les 200 °C.

Afin d’éviter la panne, le rover est resté endormi pendant les heures les plus chaudes de la journée lunaire pour se réveiller le 10 janvier une fois que le Soleil a sensiblement baissé dans le ciel. L’engin a alors fait demi-tour et mis le cap au nord, en contournant le module de Chang’e 4 par l’ouest. Au passage, il l’a pris en photo, ce qui a permis de vérifier que ses longues antennes de 5 m (deux horizontales et une verticale) destinées à une expérience de radioastronomie étaient bien déployées. 

Phil Stooke, professeur de géographie de l’université de l’Ontario de l’Ouest, a cartographié le trajet accompli par Yutu 2
à partir des seules données disponibles publiquement. Courtesy P. Stooke

Yutu 2 a cheminé sur une trentaine de mètres avant de s’immobiliser au nord-ouest de Chang’e 4, le 12 janvier. Car le lendemain, une épreuve l’attendait : la tombée de la nuit. Alimenté principalement par des panneaux solaires, Yutu 2 a dû replier l’un d’eux et s’isoler au mieux du froid à venir. Toutefois, à bord, un petit générateur radioisotopique devait l’aider à conserver un minimum de chaleur. Cinq ans auparavant, son prédécesseur, Yutu, arrivé sur la Lune avec la sonde Chang’e 3, avait plutôt mal supporté cette épreuve. Notamment, ses câblages électriques avaient souffert des écarts de température. Forts de cette expérience, les ingénieurs chinois ont amélioré l’isolation électrique de leur second rover, lui permettant d’aborder la nuit (d’une durée de deux semaines terrestres) avec sérénité.

D’ailleurs, le 14 janvier, après l’extinction de Yutu 2 et de Chang’e 4, les responsables de la mission ont consenti à donner une conférence de presse d’une heure pour exposer un premier bilan des activités. Sun Zezhou, ingénieur en chef de la mission, s’est montré satisfait et optimiste : « Le rover est capable de prendre des initiatives pour éviter les obstacles et de déterminer un nouveau trajet. […] De la connaissance que nous avons du paysage alentour, nous pouvons dire qu’il n’y a pas d’obstacle que nous ne pouvons pas franchir. » En effet, Yutu 2 peut gravir des roches de 20 cm et le site en semble dépourvu. Wu Yanhua, vice-administrateur de la CNSA et chef du programme lunaire, a laissé entendre que le meilleur terrain d’exploration se situait vers le nord et que c’est donc dans cette direction que le rover roulerait par la suite.

À bord de Chang’e 4 se trouve une capsule pressurisée et chauffée dans laquelle une graine de coton
a germé. Une première ! Mais cette plantation lunaire a tourné court avec le froid glacial de la nuit. © CLEP/CNSA

La nuit lunaire allait aussi fournir à la CNSA l’occasion d’annoncer que la première plante à avoir poussé sur la Lune (une graine de coton qui avait germé dans une petite capsule “botanique” de la sonde Chang’e 4) n’allait pas survivre au froid. De fait, au lever du jour, le 28 janvier, l’agence spatiale chinoise indiquait que la température avait chuté à – 190 °C en l’absence du Soleil. Mais cette rigueur extrême n’a en rien entamé les forces de Yutu 2. Le rover de 135 kg (2 kg de moins que Yutu) s’est réveillé et a déployé ses panneaux solaires avant de mener de nouvelles explorations. Il n’avait pas encore bougé quand la sonde américaine LRO, le 30 janvier, est passée à 330 km à l’est du site d’atterrissage. En pivotant vers l’ouest, sa caméra à haute résolution a pu obtenir une vue oblique très spectaculaire de l’intérieur du cratère Von Karman… sur laquelle on discerne un petit point blanc : Chang’e 4. Plusieurs traitements appliqués à cette image ont également permis de localiser Yutu 2, en effet, au nord-ouest du module.

Une deuxième journée énigmatique

Maintenus en liaison avec la Terre grâce au satellite de communication Qequiao, placé autour du point de Lagrange L2, Chang’e 4 et Yutu 2 ont donc repris leurs activités. Le 30 janvier, le rover a fait mouvement vers le nord-ouest, d’environ une dizaine de mètres. Il a poursuivi dans cette direction pendant les jours suivants. Mais… images et informations en provenance de la CNSA se sont taries. Au point qu’il est impossible de préciser, au moment où nous mettons sous presse, où Yutu 2 a terminé sa course avant l’arrivée d’une nouvelle nuit lunaire le 11 février. Tout au plus sait-on, via son compte sur un réseau social chinois, qu’il avait parcouru 120 m et qu’ainsi, il avait dépassé son prédécesseur de 6 m. Visiblement, sa route à venir s’annonçait plus chargée en rochers…

Yutu 2, lors de sa première journée lunaire d’exploration, photographié par l’atterrisseur Chang’e 4. © CLEP/CNSA

D’ores et déjà, Chang’e 4 est un succès. D’abord sur le plan technique puisque la sonde s’est posée en douceur et que Yutu 2 a survécu au difficile environnement lunaire. Ensuite, sur le plan scientifique : l’atterrisseur et son rover ont vraisemblablement pu mener la plupart des expériences qui étaient prévues. Au menu, figuraient pêle-mêle l’étude de la poussière lunaire et de sa formation, la mesure du champ magnétique résiduel, le vent solaire, le relevé des températures (de + 200 °C à – 190 °C), l’évaluation des radiations dues aux particules cosmiques, l’analyse du sous-sol via un radar et l’observation du ciel au moyen d’antennes radio à très basse fréquence. 

Un partage à venir

Pour l’instant, en dehors de la température extrême de la nuit, aucun résultat n’a été communiqué. Mais en principe, ils devraient l’être. En effet, si l’on croit les officiels chinois qui se sont présentés devant les caméras le 14 janvier, la Chine souhaite partager avec les autres pays leurs expériences scientifiques lunaires. Tout au long de la conférence de presse, chacun à leur tour, ils ont appelé de leurs vœux des collaborations internationales, pour une exploration lunaire menée au nom de l’humanité tout entière. Noble intention qui aurait pu commencer à se concrétiser par un meilleur partage des images de la mission Chang’e 4.

 

Cet article est paru dans le Ciel & espace 564, qui vient de paraître en kiosque

Également au sommaire de ce numéro :

  • Dossier Ultima Thulé : l’ancêtre des planètes
  • Cap Canaveral en plein renouveau
  • Reportage en Ethiopie : Dallol, un laboratoire pour la vie sur Mars
  • Star Citizen, le jeu aux promesses galactiques
  • Histoire : Nicole-Reine Lepaute, la savante calculatrice

 

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