Venus Express : la mission s’achève

Venus Express, une sonde européenne de l’ESA, est en train de vivre ses derniers jours de mission.
La sonde Venus Express en cours d'assemblage (source Airbus Defence and Space)

La sonde Venus Express en cours d’assemblage (source Airbus Defence and Space)

Lancée le 9 novembre 2005 sur une Soyouz depuis le cosmodrome de Baikonour, la mission initiale de Venus Express devait durer 2 journées vénusiennes, soit 486 jours terrestres. Cette mission a été étendue par trois fois.
 
L’objectif initial de cette mission était d’étudier l’atmosphère de Vénus et sa composition chimique, ses paramètres thermodynamiques (pression, densité, température) ainsi que les mouvements de l’atmosphère.
Arrivée sur orbite le 11 avril 2006, la sonde a pu dès lors collecter et transmettre des informations sur le système climatique de Vénus. On y observe des vents violents générant un double vortex au-dessus des deux pôles de la planète. Selon Josian Fabrega, chef du projet Venus Express pour Airbus Defence and Space, « les études ont montré que la vitesse du vent a augmenté en 6 années terrestres, passant d’environ 300 km/h à 400 km/h. Autre chiffre intéressant : la vitesse de rotation de Vénus a diminué de 6,5 min par rapport à la constatation faite par la mission Magellan il y a 20 ans. »
Cette bouffée de fumée fantôme est en fait une masse de gaz tourbillonnant et de nuages ​​au pôle sud de Vénus, comme on le voit par l'imagerie thermique spectromètre visible et l'infrarouge (VIRTIS) à bord de la sonde Venus Express de l'ESA. Cette image a été obtenue le 7 Avril 2007 à une longueur d'onde de 5,02 micromètres. Il montre émission thermique infrarouge à partir du sommet des nuages; les régions brillantes comme l'«œil» du vortex sont à basse altitude et donc plus chaudes. (©ESA / VIRTIS / INAF-IASF / Obs. de Paris-LESIA / Univ. Oxford)

Cette bouffée de fumée fantôme est en fait une masse de gaz tourbillonnant ainsi que des nuages ​​au pôle sud de Vénus, comme on le voit sur l’imagerie thermique du spectromètre visible et l’infrarouge (VIRTIS) à bord de la sonde Venus Express de l’ESA. Cette image a été obtenue le 7 Avril 2007 à une longueur d’onde de 5,02 micromètres. Elle montre l’émission thermique infrarouge à partir du sommet des nuages : les régions brillantes comme l’«œil» du vortex sont à basse altitude et donc plus chaudes. (©ESA / VIRTIS / INAF-IASF / Obs. de Paris-LESIA / Univ. Oxford)

Venus Express a également mis en évidence de fortes variations de dioxyde de soufre dans la haute atmosphère qui pourraient s’expliquer par une activité volcanique, même si les particularités de la circulation atmosphérique peuvent produire un résultat similaire.
Venus Express a également permis de tester la technique de l’aérofreinage qui consiste à utiliser les panneaux solaires pour freiner au périastre de l’orbite afin de diminuer l’altitude de l’apoastre de la planète sans utiliser les propulseurs de la sonde, donc sans consommer de carburant. Venus Express était sur une orbite elliptique de 24 heures avec un périastre de 250 km et un apoastre de 66000 km. Entre mai et juin 2014, l’altitude de l’apoastre a été progressivement réduite par aérofreinage lors des passages successifs et contrôlés au périastre. « Connaissant cet objectif de test d’aérofreinage, nous avions conçu des panneaux solaires spécifiques, résistants à des pressions dynamiques et températures « élevées » précise Josian Fabrega. L’aérofreinage pourra être utilisé pour entrer en orbite autour des planètes avec des atmosphères sans avoir à transporter autant de gaz propulseur que pour les missions actuelles.
Depuis fin novembre 2014, à cours de carburant, l’orbite de Venus Express a décrue et la sonde ne peut plus communiquer régulièrement avec la Terre . La sonde tombe dans l’atmosphère vénusienne et sera probablement détruite dans les prochaines semaines. 
Depuis décembre, l’ESOC, le centre de contrôle de l’ESA, ne reçoit que des signaux intermittents de la sonde. Le 18 janvier, il y a eu un pic à plus de 30 db, mais très court.
Le 23 janvier, l’ESA n’était pas très optimiste sur la faculté à recevoir un autre signal :
Il a été déterminé que le périastre le 20 Janvier était à une altitude de 119,9 km. Le périastre ultérieur a été prédit le 21 Janvier à une altitude de 119,4 km.
L'antenne de 35m "deep-space tracking" de l'ESA à Cebreros, en Espagne. (Credit: ESA)

L’antenne de 35m « deep-space tracking » de l’ESA à Cebreros, en Espagne. (Credit: ESA)

Venus Express a permis aux scientifiques de l’ESA d’atteindre pleinement leurs objectifs avec un budget très raisonnable : 82,40 M€ pour la sonde (hors expériences embarquées, lancement et opérations). « Ce budget s’explique par la genèse de Venus Express dont l’avionique fut dérivée de la sonde Mars Express elle-même fille de la Sonde Rosetta » explique Josian Fabrega. « L’avionique de Rosetta a été réutilisée sur Mars Express avec 2 calculateurs au lieu de 4 puis la plateforme de Mars Express a servi à Venus Express avec plusieurs modifications dues au fait que Venus est une planète intérieure (située entre Terre et Soleil) alors que Mars est une planète extérieure (plus éloignée du Soleil que la Terre). » Venus étant à seulement 0,75 Unité Astronomique (UA) du Soleil alors que Mars se trouve à 1,5 UA, il a fallu modifier le système de contrôle thermique pour Venus Express qui reçoit 4 fois plus d’énergie solaire (rayonnement et luminosité) que Mars Express. Pour la même raison les panneaux solaires de Venus Express ont été développés avec de cellules photovoltaïques à base d’Arséniure de gallium (et non de silicium comme Mars Express) qui peuvent fonctionner avec un rendement élevé à des températures de l’ordre de 150°C. Le système de communication est lui aussi différent de celui de Mars Express, avec deux antennes grand gain au lieu d’une comme sur Mars Express. Enfin, pour protéger les composants et les zones de mémoire de la sonde du bombardement intense d’ions, les ingénieurs ont conçu une sorte de blindage qui a parfaitement tenu : en 8 ans, tout comme sa sœur aînée Mars Express qui fonctionne toujours en orbite, Venus Express n’a perdu aucun équipement et la chaîne redondante (duplication des fonctions avioniques) n’a pas été utilisée.
Source de l’article : un article d’Airbus Defence and Space en Intranet et articles de l’ESA : « VENUS EXPRESS: THE LAST SHOUT« 

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