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26 avril 2016 |
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Une fusée Soyouz
d'Arianespace place cinq satellites scientifiques en orbite |
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Une fusée Soyouz (vol VS 14) d'Arianespace a
décollé ce lundi 25 avril 2016 à 21h03 TU, emmenant sous sa coiffe
deux satellites scientifiques, Sentinel 1-B et Microscope, ainsi que
trois nanosatellites CubeSat, dont le belge Oufti.
Sentinel 1-A avait été lancé le 3 avril 2014 à 21h02 depuis Kourou,
et avait été conçu comme devant former une constellation de deux
satellites. Ils sont équipés de radars à synthèse d'ouverture en
haute résolution, capables d'observer la surface de la Terre à
travers les nuages et la pluie, de jour comme de nuit. Les 180° qui
séparent les deux satellites sur leur orbite permettent d'optimiser
la couverture mondiale et la livraison des données dans le cadre du
programme Copernicus. La mission dans son ensemble fournit des
images radar pour une multitude de services et d'applications
destinées à améliorer la vie au quotidien et à comprendre les
modifications de notre planète.
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Microscope
Au total, le vol VS 14 emporte cinq satellites dont il ne faut pas
oublier Microscope (acronyme de Micro-satellite à traînée
compensée pour l’observation du principe d’équivalence),
concrétisation d'un programme scientifique du Cnes qui devrait
permettre de tester "l’universalité de la chute libre".
Ce principe d'équivalence a été démontré expérimentalement pour la
première fois par… Galilée, au 17ème siècle, lorsqu'il a
laissé tomber du sommet de la Tour de Pise deux masses de nature et
masse différentes, en constatant qu'elles arrivaient en même temps
au sol. Il en déduisit que dans le vide, où l'air ne freine plus la
chute, tous les objets tombent avec la même vitesse, quelle que soit
leur masse ou leur composition. C’est ce qu’on appelle aujourd'hui
l’universalité de la chute libre ou encore l’équivalence entre la
masse pesante (sensible à l’attraction gravitationnelle) et la masse
inerte (sensible au changement de mouvement). Cette observation sera
érigée en principe, dit d’équivalence, par Albert Einstein qui en
fera le fondement de sa théorie de la relativité générale.
Aujourd'hui, ce principe a été vérifié avec une précision de 10-13.
Cependant, les physiciens souhaiteraient encore mieux. Pourquoi ?
Tout simplement parce que de nouvelles théories, qui cherchent à
concilier la gravitation avec les autres interactions fondamentales
(nucléaire et électromagnétique), prédisent qu’il pourrait être
violé à un niveau très faible, niveau se situant au-delà des
résultats d'expériences effectuées sur Terre.
Et c'est là qu'intervient le satellite Microscope, qui permettra de
tester ce principe d'équivalence avec une précision atteignant 10-15,
c'est-à-dire cent fois meilleure ! Dans l'espace, il est en effet
possible d'étudier le mouvement relatif de deux corps à bord d'un
satellite, à l'abri des perturbations rencontrées sur Terre
(notamment sismiques), et ce, durant plusieurs mois d'affilée.
Car la précision requise est redoutable. L' "âme" de Microscope est
constituée de deux cylindres concentriques faits de matériaux
différents, l'un d'un alliage platine-rhodium (extérieur), l'autre
de titane (intérieur). Suspendus en apesanteur et sans le moindre
contact avec quoi que ce soit, ceux-ci sont minutieusement contrôlés
afin de les maintenir immobiles par rapport au satellite, à
l'intérieur d'accéléromètres électrostatiques différentiels
indépendants. Le déplacement des cylindres sera mesuré avec une
précision équivalent au diamètre d'un atome.
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Schéma de principe
du coeur de Microscope, montrant les deux cylindres emboîtés. En
rouge, en platine-rhodium, en vert, en titane. Les senseurs qui les
entourent sont capables de détecter un déplacement de la valeur du
diamètre d'un atome. Crédit : CNES. |
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Selon le principe d'équivalence, les deux masses
devraient obéir identiquement à différentes accélérations. Dans le
cas contraire, le principe serait violé, un évènement qui
ébranlerait lourdement les fondements mêmes de la physique.
Trois CubeSats, dont Oufti-1 !
Trois satellites scientifiques Cubesats profitent de ce lancement
Soyouz pour partir dans l'espace. Ces petits satellites, un danois,
un italien et un belge, mesurant chacun seulement 10×10×11 cm, ont
été développés par des équipes d'étudiants universitaires via le
programme "Fly
Your Satellite! de l'ESA.
Parmi eux,
Oufti-1, constitué d'un cube de 10 cm de côté pour une masse de
1 kg, a été conçu principalement par des étudiants de l’Université
de Liège et de hautes écoles liégeoises (Belgique). Plus qu’un
instrument pédagogique, «Oufti-1» aura bien entendu une utilité, une
fois en orbite autour de la Terre. Son appellation fait bien
référence à la fameuse exclamation liégeoise (Ouf, toi !, Ndlr). Il
s’agit aussi d’un acronyme : Orbital Utility For
Telecommunication Innovation.
La nano-satellite servira en quelque sorte de relais dans l’espace,
puisqu’il emmènera avec lui pour la première fois la technologie
D-Star, un protocole de communication pour la voix et les données
développé par l'association des radioamateurs japonais (JARL) pour
expérimenter les technologies numériques dans le cadre du
radioamateurisme. La présence d’un tel relais dans l’espace
permettra de pratiquer l’activité radio y compris pour des personnes
éloignées d’un relais sur terre ou d’une connexion internet, dans
des zones isolées ou par exemple touchées par des catastrophes
naturelles. En plus des liaisons radio, Oufti-1 permettra encore de
tester dans l’espace les cellules solaires dont il est équipé, dont
le rendement est plus élevé que celles des panneaux photovoltaïques.
La durée de vie prévue du satellite est d'environ 2 ans.
Jean Etienne
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Microscope. Crédit
: CNES. |
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