Ce soir, cinquième lancement de l'année

d’une Ariane 5 (MAJ)

 

Le composite supérieur du lanceur Ariane 5 qui mettra en orbite les satellites Intelsat 30 et Arsat-1. © Esa, Cnes, Arianespace, service optique CSG

Article initial paru le 16/10/2014 à 18 h 18

 

Alors que responsables spatiaux et industriels discutent du remplacement d'Ariane 5, le lanceur vedette d'Arianespace poursuit son petit bonhomme de chemin et s'apprête à réaliser sa 76^e mission. Son lancement est prévu cette nuit et à suivre en direct sur le site Web d'Arianespace.

 

Pour sa cinquième et avant-dernière mission de l’année, un lanceur Ariane 5 ECA a mis de nouveau en orbite deux satellites de télécommunications, l’un pour le compte de l’opérateur Intelsat (Intelsat 30) et l’autre pour l’Argentin Arsat (Arsat-1). Si les conditions météorologiques sont favorables, le lanceur décollera le plus tôt possible à l’intérieur d’une fenêtre de tir qui s’ouvrira ce soir à 23 h 00 et se fermera vendredi matin à 0 h 51 (heure de Paris). Du décollage à la séparation des satellites, la mission doit durer 33 minutes et 43 secondes.

 

Comme lors de la mission précédente, la performance demandée au lanceur est supérieure à 10 tonnes à amener en orbite. Ce n’est pas un lancement record pour Ariane 5. Pour rappel, la performance maximale offerte par ce lanceur, pour une orbite standard inclinée à 6°, est supérieure à 10.300 kg. Elle a été atteinte, avec 10.317 kg, lors du lancement VA212, le 7 février 2013 par le lanceur L568, au profit des satellites Amazonas-3 et Azerspace/Africasat-1A.

 

Arsat-1, le premier satellite géostationnaire (évoluant donc à 36.000 km) construit par l'Argentine. © Esa, Cnes, Arianespace, service optique CSG

 

De nouveau plus de dix tonnes à lancer

 

Pour ce 76e lancement d’une Ariane 5, ce sont quelque 10.060 kg, dont 9.305 kg représentent la masse des satellites Intelsat 30 et Arsat-1 à séparer sur l’orbite visée. Lors du lancement précédent, en septembre, la performance demandée au lanceur était de 10.098 kg, dont 5.897 kg pour Measat-3B et 3.270 kg pour Optus 10.

 

D’une masse au lancement d’environ 6,3 tonnes, le satellite Intelsat 30 est construit autour de la plateforme SS/L 1300 de Space Systems/Loral. Ce satellite de télécommunications comprend 72 répéteurs en bande Ku et 10 en bande C. Depuis sa position orbitale à 95° ouest, il fournira des services de télécommunications (données, télévision…) aux Amériques. Avec une puissance électrique de 20,1 kW, sa durée de vie attendue est supérieure à 15 ans.

 

Quant à Arsat-1, il s’agit du premier satellite de télécommunications en orbite géostationnaire construit par l’Argentine. Il l’a été par Invap, une société argentine dont l’activité s’organise autour de quatre grands pôles (l’aérospatial, la défense, la chimie et la médecine). Sans surprise, il couvrira l’Argentine et ses pays voisins, et fournira un large éventail de services de télécommunications : télévision directe (DTH), accès Internet, transmissions de données , téléphonie, etc.

 

Construit autour de la plateforme Arsat-3K, ce satellite embarque une charge utile de 24 répéteurs en bandes Ku. D’un poids total au lancement de 2.985 kg et d’une puissance électrique de 4,2 kW, Arsat-1 a une durée de vie attendue de 15 ans.

 

 

 

 

Cosmologie : l'énigme du lithium

se confirme

 

 

L'amas globulaire Messier 54 (M54) vu par le télescope de sondage du VLT à l'observatoire de Paranal de l'ESO au nord du Chili. Même s'il ressemble à beaucoup d'autres, il n'appartient pas à la Voie lactée, mais à la galaxie naine du Sagittaire. Les astronomes ont donc pu y mesurer l'abondance de lithium au sein d'étoiles extérieures à la Voie lactée. Réponse en forme d'énigme : elle y est, comme autour de nous, en quantité plus faible que celle prédite par les modèles. © ESO

Les amas globulaires constituent des mémoires de la formation des galaxies et de l’état de la matière au moment où elle a démarré. Ces ensembles sont majoritairement peuplés d’étoiles âgées d’au moins 10 milliards d’années et ayant atteint un stade d’évolution similaire. Pauvres en métaux, c’est-à-dire, dans le jargon des astrophysiciens, en éléments plus lourds que l’hydrogène et l’hélium, ces étoiles ont dû se former en même temps et sont contemporaines des plus vieilles étoiles des galaxies.

 

On peut donc espérer y mesurer des abondances des éléments légers qui vont des isotopes de l’hydrogène à ceux du lithium avant que ceux-ci ne fussent significativement transformés en éléments plus lourds par la nucléosynthèse. Des mesures fines de ces abondances peuvent donc servir à contraindre la théorie de la nucléosynthèse primordiale décrivant la production d’éléments légers quelques minutes après le Big Bang.

 

La théorie du Big Bang produit des prédictions bien précises pour les abondances des éléments légers synthétisés quelques minutes après la naissance de l’univers. En fonction de la densité de matière ordinaire, les abondances de deutérium et d’hélium 3 ne sont pas les mêmes, comme le montre ce schéma. Les mesures de WMap, affinées par celles de Planck, conduisent aux prédictions des abondances relatives des éléments légers par rapport à l’hydrogène que l’on voit indiqué par la barre rouge verticale. Dans la Voie lactée, l’accord est bon avec les observations, sauf pour le lithium 7. © Nasa

 

Un amas globulaire autour de la galaxie naine du

Sagittaire

 

Une équipe internationale d’astrophysiciens dirigée par Alessio Mucciarelli (université de Bologne, Italie), impliquant un chercheur du CNRS travaillant au laboratoire Galaxies, étoiles, physique et instrumentation de l’Observatoire de Paris (Gepi), s’est penchée sur la détermination des abondances de lithium dans les étoiles âgées dans l’amas globulaire Messier 54 (M54). On pensait autrefois qu’il était un des nombreux amas satellites de notre Voie lactée, mais on a fini par découvrir en 1994 qu’en réalité, il est en orbite autour de la galaxie naine du Sagittaire. Le spectrographe Giraffe construit au Gepi et qui équipe le VLT (Very Large Telescope) de l’ESO depuis 2002 a ainsi permis d’évaluer les abondances de lithium dans un environnement situé à environ 90.000 années-lumière de notre galaxie. Les résultats de ces observations viennent d’être publiés dans un article disponible en accès libre sur arxiv.

 

Un voyage au-delà du centre galactique, de l’autre côté de la Voie lactée, non loin de l’amas globulaire Messier 54 (M54). Le cliché final a été acquis par le télescope de sondage du VLT à l’Observatoire de Paranal de l’ESO au nord du Chili. © ESO, N. Risinger, YouTube

 

Vers une nouvelle physique ?

 

Les observations ont porté sur des étoiles géantes de M54, mais la théorie de l’évolution stellaire permet de connecter les abondances de lithium dans ces étoiles à celles des naines dans cet amas globulaire, ce qui permet, finalement, d'établir des comparaisons avec les étoiles naines âgées de la Voie lactée. Dans notre galaxie, les abondances de lithium mesurées sont trois fois plus faibles que celles prédites par la théorie du Big Bang. Toutefois, ce désaccord pouvait être le fruit de fluctuations statistiques dans la répartition des éléments légers faisant de notre Voie lactée un simple accident historique local. En moyenne, à plus grande échelle et dans d’autres galaxies, la distribution de lithium pouvait êtreresterait alors en bon accord avec la théorie de la nucléosynthèse primordiale.

 

Mais d’après les mesures faites avec M54, ce ne serait pas le cas. Les abondances de lithium sont très similaires à celles mesurées dans notre galaxie. Le lithium est donc au cœur d'une belle énigme au niveau de la cosmologie elle-même.

 

Comment résoudre ce problème ? Les calculs issus de la nucléosynthèse primordiale sont basés sur de la physique nucléaire bien connue et reproductible en laboratoire. Il semble qu’il faille introduire des éléments nouveaux, soit en ce qui concerne la période de la nucléosynthèse quelques minutes après le Big Bang (par exemple avec des particules supersymétriques qui se désintègrent), soit au niveau de la physique des étoiles. Du lithium a peut-être été détruit au sein des étoiles de première génération dont on sait encore peu de choses, ou bien encore au cours de l’évolution des étoiles standards sur la séquence principale.

 

 

En vidéo : une météorite frôle un parachutiste

 

 

Un photomontage montrant, sur la vidéo, l'image de la météorite au moment du passage près du parachutiste. La vitesse serait d'environ 300 km/h et sa masse d'à peu près 5 kg. © NRK

La vidéo, diffusée par la chaîne de télévision norvégienne NRK et publiée sur YouTube, a beaucoup de succès et il semble justifié. Anders Helstrup, parachutiste amateur, et une journaliste de la chaîne y présentent les images d’une pierre frôlant cet homme en plein vol.

L’événement a eu lieu en juin 2012, et il a fallu du temps pour le reportage et sa diffusion. Anders Helstrup participait à un saut collectif en « wingsuit », combinaison permettant un vol plané et un contrôle de la direction pendant la chute libre. Tout s’est bien passé pour lui et il ne s’est en fait rendu compte de rien. C’est au visionnage de la vidéo enregistrée par la caméra qu’il portait sur son casque qu’est apparu fugitivement un objet sombre.

Le reportage de NRK. Les commentaires sont en norvégien et sous-titrés en anglais. Les images montrent le parachutiste présenter sa « wingsuit » puis les premières minutes du vol, en chute libre. C’est après l’ouverture du parachute que la pierre l’a frôlé. L’enquête se poursuit auprès d’un géologue qui, au vu des images, estime la masse de la pierre (5 kg), sa vitesse (300 km/h, celle d’un corps de cette taille tombant dans l’atmosphère) et la distance (peut-être 2 m). Selon lui, l’objet est venu de la ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter. Les recherches entreprises pour retrouver la pierre n’ont rien donné… © NRK, YouTube

Météorite filmée durant son vol sombre

Pouvait-il s’agir d’une pierre ? Anders Helstrup le croit, car à ce moment, il n’avait rien au-dessus de lui, ses compagnons étant à plus faible altitude et l’avion largueur déjà en train d’atterrir. L’enquête s’est poursuivie en compagnie d’un géologue, Hans Erik Foss Amundsen, de l’université d’Oslo, et de Morten Bilet, spécialiste de météorites. Pour eux, aucun doute : l’objet est bien une météorite. La probabilité de filmer une pareille scène est voisine de zéro, mais tout de même non nulle. Un météroïde, c’est-à-dire un corps tombant dans l’atmosphère terrestre, se consume et devient alors visible. Des bolides — corps laissant une trace dans l’atmosphère — ont été filmés à de nombreuses reprises. Le plus récent est celui de Tcheliabinsk, tombé en Oural le 15 février 2013. La combustion peut cesser avant le contact avec le sol, et il reste alors un ou plusieurs fragments poursuivant leur course bien plus discrètement. C’est la « phase sombre », et l’objet est alors déjà une météorite, c’est-à-dire une pierre tombant du ciel.

D’après Hans Erik Foss Amundsen, l’objet serait une brèche (« breccia »dans le commentaire en anglais du film). Il s’appuie sur l’observation de l’image grossie et très pixellisée qui montre une ou plusieurs traces sombres. Il observe aussi des formes anguleuses. Une brèche est une roche dans laquelle des fragments de petite taille sont inclus dans un ciment. Elle se forme par fusion et refroidissement et peut avoir différentes origines. Venant de l’espace, les brèches ne peuvent qu’avoir été formées dans un corps différencié, donc pas une comète ou un petit astéroïde, dont certains ressemblent plutôt à un tas de graviers agglomérés. Suffisamment massif, le corps a connu un jour une température élevée qui a fusionné la roche et structuré l’ensemble en plusieurs couches. Certains grands astéroïdes de la ceinture entre Mars et Jupiter sont ainsi. C’est l’origine que conjecture le géologue norvégien.

En soi, la chute d’un tel objet n’a rien de surprenant. Mais la proximité avec une caméra l’est bien davantage. La multiplication des humains et même, plus récemment, d’Homo sapiens filmeurs, équipés d’un enregistreur sur la tête, voire de Google Glass, rend la rencontre plus facile. Attendons-nous à avoir d’autres surprises dans d’autres domaines…