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La première sonde Mars des EAU rencontre un lanceur au Japon – Spaceflight Now

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Le vaisseau spatial Emirates Mars Mission est prêt pour l'encapsulation à l'intérieur du carénage de la charge utile de son lanceur H-2A. Crédit: MHI

Un orbiteur Mars développé par les Émirats arabes unis en partenariat avec des scientifiques américains a été monté sur une fusée japonaise H-2A et sa batterie chargée pour le décollage mardi depuis le centre spatial de Tanegashima.

La mission Emirates Mars – également connue sous le nom de Hope ou Al Amal – a été posée au sommet de la fusée H-2A le 6 juillet à l'intérieur du bâtiment d'assemblage de véhicules à Tanegashima, situé sur une île à l'extrémité sud des îles principales du Japon.

Depuis lors, les ingénieurs ont effectué une série de vérifications intégrées pour assurer de bonnes connexions entre la fusée H-2A et le vaisseau spatial Emirates Mars Mission. Les équipes ont également effectué un examen de la préparation au vol et chargé la batterie du vaisseau spatial en vue du décollage.

Le décollage de la fusée H-2A est prévu à 20 h 51: 27 GMT (16 h 51 27 h HAE) mardi depuis Tanegashima, se lançant sur une trajectoire au-dessus de l'océan Pacifique. Après avoir laissé tomber ses deux boosters de fusée solide, son carénage de charge utile et son premier étage, le H-2A allumera son étage supérieur cryogénique pour accélérer le vaisseau spatial de près de 3000 livres (1350 kilogrammes) sur une trajectoire pour échapper aux liens gravitationnels de Terre.

Le décollage de la fusée H-2A est prévu mercredi à 5 h 51, heure locale, au Japon, environ une demi-heure après le lever du soleil à Tanegashima. La sonde Mars des EAU se séparera de la fusée environ une heure après le décollage, puis commencera une séquence pour déployer ses panneaux solaires et activer son système de propulsion.

Si tout se passe comme prévu, le vaisseau spatial Hope deviendra la première sonde du monde arabe à atteindre Mars. L'arrivée sur la planète rouge est prévue en février 2021.

Les préparatifs pour le lancement à Tanegashima se sont déroulés sans impact majeur de la pandémie de coronavirus, selon Omran Sharaf, chef de projet pour la mission Emirates Mars du Mohammed Bin Rashid Space Center à Dubaï.

Le seul obstacle majeur a impliqué l'expédition du vaisseau spatial de Dubaï à Tanegashima en avril. Les chefs de mission ont dû envoyer une équipe au Japon deux semaines à l'avance pour y aller en quarantaine avant l'arrivée du vaisseau spatial.

Après la mise en quarantaine, l'équipe au sol a été autorisée à reprendre ses activités normales à temps pour l'expédition de la sonde de Dubaï, et ils ont aidé à déballer le vaisseau spatial de sa caisse d'expédition et à commencer les préparatifs pour le lancement dans une installation de traitement de salles blanches à Tanegashima.

"De toute évidence, il y a la distance sociale que l'équipe doit maintenir, et une certaine mesure que l'équipe doit prendre en compte", a déclaré Sharaf dans une récente interview à Spaceflight Now. "Cependant, en travaillant avec MHI (Mitsubishi Heavy Industries), l'équipe a réussi à trouver des moyens de contourner ces défis et a en fait poursuivi le travail sans être impacté."

Avec le vaisseau spatial maintenant au-dessus de son lanceur, le jour du lancement approche pour l'équipe Hope.

"Je suis en mode panique", a plaisanté Sharaf.

Sarah Al Amiri, scientifique en chef de la mission Hope et ministre d'État des Émirats arabes unis pour les sciences avancées, a déclaré que ses sentiments étaient «mitigés» alors que les équipes se préparaient au lancement.

"C'est terrifié, excité, intéressé de voir ce qui va se passer, beaucoup de sentiments", a-t-elle déclaré.

Environ une demi-journée avant le lancement, la fusée H-2A de 174 pieds de haut émergera du bâtiment d'assemblage de véhicules et se déploiera vers sa rampe de lancement sur un perchoir surplombant l'océan Pacifique à Tanegashima. Sur une plate-forme de lancement mobile, le voyage prendra environ une demi-heure.

Une fois sur la rampe de lancement, la fusée sera préparée pour le ravitaillement. Des propergols à hydrogène liquide et à oxygène liquide très froids seront injectés dans les deux étages de la fusée H-2A, qui seront également soumis à des vérifications de communication et à des tests de direction du moteur pour s'assurer que le lanceur est prêt à décoller.

Le lancement mardi sera le 42e vol d'une fusée H-2A depuis 2001, et le premier lancement de H-2A vers Mars.

La mission Emirates Mars a coûté aux Émirats arabes unis environ 200 millions de dollars pour concevoir, développer et préparer le lancement. Ce chiffre comprend le vaisseau spatial, les systèmes au sol et les services de lancement, que les Émirats arabes unis ont confiés à Mitsubishi Heavy Industries, le constructeur de la fusée H-2A.

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Le carénage de la charge utile d'une fusée japonaise H-2A est abaissé sur le vaisseau spatial Emirates Mars Mission au Centre spatial de Tanegashima. Crédit: MHI

Sharaf a déclaré que les responsables spatiaux des EAU ont évalué les fournisseurs de lanceurs du monde entier avant de sélectionner la fusée H-2A de MHI pour la tâche cruciale de lever le vaisseau spatial Hope de la Terre.

"Il y avait différents ensembles de critères que nous devions identifier la fusée que nous aimerions utiliser pour notre mission", a déclaré Sharaf. «Nous avons exploré différentes options. Nous avons examiné les options aux États-Unis, en Europe et en Asie, et nous avons opté pour le H-2A car il répondait à nos exigences en matière de patrimoine, de performance, de lancement d'opportunités, de capacité à accueillir notre système… et évidemment le coût. ”

La fusée H-2A a un record de succès stellaire, avec un seul échec de mission en 41 vols à ce jour, et 35 succès consécutifs depuis 2005.

La fusée H-2A déploiera le vaisseau spatial Hope à une vitesse de plus de 34000 kilomètres par heure par rapport à la Terre, conférant suffisamment d'énergie pour que la sonde se libère de la Terre et commence le voyage vers Mars. Le vaisseau spatial affinera sa trajectoire avec une série de manœuvres de correction de cap à l'aide de ses propulseurs embarqués, en commençant par une brûlure à la mi-août pour commencer à viser la planète rouge.

Une manœuvre critique en février 2021 permettra au vaisseau spatial de basculer en orbite autour de Mars, rejoignant des missions robotiques y opérant déjà depuis les États-Unis, l'Agence spatiale européenne et l'Inde. La mission des Émirats arabes unis sur Mars est l'une des trois dont le lancement est prévu dans les prochaines semaines, avec le premier rover chinois de la Chine et le rover Persévérance de la NASA.

Les opportunités de lancement pour les missions sur Mars surviennent tous les 26 mois environ, lorsque les planètes sont dans les missions appropriées pour rendre possible un voyage direct sur la planète rouge

Le vaisseau spatial Hope a la taille d'une Mini Cooper et il abrite trois instruments scientifiques pour mesurer les conditions dans l'atmosphère martienne à partir d'une orbite semi-synchrone unique au-dessus de la planète rouge.

Bien que la mission ait un impact scientifique, le gouvernement des EAU a également conçu le projet comme un moyen de catalyser les changements dans les secteurs universitaire et industriel du pays pour se concentrer davantage sur la technologie et l'innovation. La mission devrait également arriver sur Mars avant le 50e anniversaire de l’indépendance du pays en décembre 1971.

"L'identité de la mission ne concerne pas seulement les Émirats arabes unis, elle concerne également le monde arabe", a déclaré Sharaf. «C'est censé inspirer la jeunesse arabe et leur envoyer un message d'espoir, et un message qui leur dit essentiellement si un pays comme les Emirats Arabes Unis est capable d'atteindre Mars en moins de 50 ans, alors vous pouvez faire beaucoup plus étant donné l'histoire que vous avez, compte tenu du talent humain que vous avez. "

Pour leur première mission interplanétaire, les responsables de l'espace des EAU se sont associés avec des ingénieurs et des scientifiques aux États-Unis pour aider à développer la sonde Hope.

Les ingénieurs émiratis ont travaillé aux côtés d'experts américains pour construire le vaisseau spatial au Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale, ou LASP, à l'Université du Colorado à Boulder. Des scientifiques américains et émiratis ont également développé les trois instruments de la mission, avec des équipes du MBRSC à Dubaï collaborant avec des chercheurs du LASP, de l'Arizona State University et de l'Université de Californie à Berkeley.

"L'un des objectifs de cette mission est de développer des capacités scientifiques et de développer des chercheurs (aux Emirats Arabes Unis) et, à long terme, de développer des scientifiques capables de travailler dans la recherche planétaire, en se concentrant sur Mars pour le moment", a déclaré Al Amiri.

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Le deuxième étage de la fusée H-2A est installé au-dessus du premier étage du lanceur à l'intérieur du bâtiment d'assemblage de véhicules du centre spatial de Tanegashima. Crédit: MHI

Le gouvernement des EAU a annoncé la mission Hope sur Mars en juillet 2014, et les responsables ont donné au projet un délai de six ans pour préparer la sonde au lancement. Le projet a également reçu un budget «extrêmement limité», a déclaré Sharaf, nettement moins que les autres missions sur Mars.

Le vaisseau spatial MAVEN de la NASA, qui partage certains des objectifs de la mission Hope, a coûté 671 millions de dollars, soit plus du triple du budget que les EAU ont consacré au projet Hope. À l'autre extrémité du spectre, la mission indienne Mars Orbiter, qui a réussi à atteindre la planète rouge en 2014, a coûté 74 millions de dollars.

Les chefs de mission ont cherché de l'aide à l'étranger, trouvant des partenaires aux États-Unis qui avaient travaillé sur des sondes Mars précédentes. Et les Emirats Arabes Unis ne disposent pas de leur propre lanceur, les autorités ont donc choisi la fusée H-2A japonaise pour envoyer le vaisseau spatial vers Mars.

La NASA soutient également la mission en fournissant un support de suivi et de communication via le réseau Deep Space de l'agence, qui comprend d'énormes antennes sur des sites en Californie, en Espagne et en Australie pour relayer les données vers et depuis les sondes à travers le système solaire.

«C'est la philosophie que nous avons, construire sur ce que les autres ont, utiliser l'infrastructure existante dans le monde, ne pas la considérer comme les seuls EAU et être plus intégrée dans la communauté spatiale mondiale quand il s'agit de développer ces systèmes», Dit Sharaf. «Il s'agit en partie du transfert de savoir-faire et de l'acquisition d'expérience. Une autre partie consiste à réduire les risques. »

Les dirigeants des EAU souhaitaient que le projet serve à des fins scientifiques et stratégiques. La mission devrait inspirer la jeunesse arabe et aider à développer de nouvelles capacités pour l'industrie émirienne et les institutions universitaires, a déclaré le gouvernement.

Mais la mission Hope collectera également de nouveaux types de données sur l'atmosphère martienne, et les scientifiques s'attendent à en savoir plus sur les conditions météorologiques et le climat de la planète.

Après son arrivée sur Mars en février, le vaisseau spatial Hope se dirigera vers une orbite scientifique opérationnelle vers avril 2021 qui se situe entre environ 12 400 milles (20 000 kilomètres) et 26 700 milles (43 000 kilomètres) au-dessus de Mars.

Pendant certaines parties de chaque orbite de 55 heures, le vaisseau spatial se déplace à peu près à la même vitesse autour de Mars que la rotation de la planète. Cela donnera aux instruments scientifiques de l’orbiteur des vues soutenues de la même région de Mars.

La mission Hope poursuivra bon nombre des mêmes objectifs scientifiques que les vaisseaux spatiaux Mars Atmosphere and Volatile Evolution de la NASA, ou MAVEN. MAVEN est arrivé sur la planète rouge en 2014, et son équipe scientifique est basée au LASP à Boulder, Colorado, la même institution impliquée dans le développement de la mission Hope.

Les scientifiques ont analysé les données de la mission MAVEN pour confirmer que le bombardement du vent solaire et du rayonnement a dépouillé l'atmosphère martienne, transformant la planète d'un monde plus chaud et plus humide en la planète stérile d'aujourd'hui.

L'espoir suivra l'oxygène et l'hydrogène s'échappant de l'atmosphère martienne dans l'espace, et examinera plus profondément l'atmosphère de la planète que MAVEN. Les scientifiques veulent étudier les liens possibles entre la météo et le climat martiens avec la fuite des particules atmosphériques.

"Nous nous concentrons principalement sur la compréhension du cycle du jour au soir du système météorologique sur Mars tout au long d'une année", a déclaré Al Amiri. "Donc, cela nous donnera une meilleure perspective sur les changements qui se produisent tout au long de la journée, et si vous projetez plus grand, cela nous donnera une meilleure compréhension de ce qui se passe au cours des saisons, et de saison en saison dans chacun des hémisphères sur Mars et dans tous les endroits de la planète.

"Cela permet de caractériser pleinement, pour la première fois, le système météorologique de Mars qui se produit dans la basse atmosphère", a déclaré Al Amiri. «Nous examinons le cycle de la poussière, les températures à la surface et dans l'atmosphère jusqu'à 50 kilomètres (30 miles). Nous regardons les nuages ​​de glace, les cycles de vapeur d'eau et l'ozone… pour comprendre l'atmosphère. »

Les scientifiques ont également conçu Hope pour aider à relier les conditions météorologiques dans la basse atmosphère aux taux de fuite atmosphérique, où les molécules sont rejetées de Mars dans l'espace. Les processus d'évasion ont aminci l'atmosphère martienne, qui était autrefois beaucoup plus épaisse et aurait pu soutenir la vie.

"La couverture est un élément majeur pour rendre la science de la mission Emirates Emirates de nature unique et combler les lacunes dans les données", a déclaré Al Amiri. «Aujourd'hui, nous utilisons de nombreux modèles et modèles et théories climatiques pour combler ces lacunes dans les données.»

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Suivez Stephen Clark sur Twitter: @ StephenClark1.

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