- Programme Vega
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Description de la mission Vega
Le programme Vega désigne deux sondes spatiales soviétiques lancées en 1986 avec une double mission : l'exploration de Vénus et le survol de la comète de Halley, pour profiter du passage de cette dernière à proximité du Soleil qui ne se reproduit que tous les 76 ans. Le survol de la comète de Halley avait donné lieu à une mobilisation mondiale avec l'envoi des 2 sondes soviétiques, de la sonde européenne Giotto et des 2 sondes japonaises Suisei et Sakigake. Les deux sondes Vega 1 et Vega 2, construites par l'Union Soviétique avec, pour l'instrumentation, l'aide de nombreux pays de l'Europe de l'est et de l'ouest dont la France et l'Allemagne, étaient basées sur les précédents modèles de sondes vénusiennes Venera. L'appellation Vega est une contraction de Венера = Venera = Venus et de Галлей = Gallej = Halley.
Les sondes devaient initialement être construites dans le cadre d'un programme franco-soviétique combinant un orbiteur et un grand ballon-sonde destiné à flotter dans l'atmosphère de Vénus. À la suite de l'annulation de la participation américaine au programme de survol de Halley, les deux sondes furent modifiées pour pouvoir survoler la comète et le grand ballon fut remplacé par un ballon de taille beaucoup plus modeste[1]. Les deux sondes furent lancés le 15 décembre et 21 décembre 1984.
Les sondes Vega seront les dernières sondes soviétiques ayant rempli leur mission. Les missions des sondes Phobos (1988/1989) se terminèrent par un échec. Après la dissolution de l'URSS la sonde Mars 96 (1996) ne réussit pas à quitter l'orbite terrestre à la suite d'une défaillance du lanceur Proton. Les difficultés économiques de la Russie ont repoussé l'envoi de nouvelles sondes spatiales jusqu'en 2011 (Phobos-Grunt).
Sommaire
La sonde Vega
La sonde Vega avec son atterrisseurLes sondes Vega 1 et Vega 2 sont identiques. La sonde est une évolution des sondes Venera. Conçues par le centre spatial Babakine elles sont construites sous le nom de code 5VK par Lavotchkine à Khimki. Chaque sonde est alimentée en énergie par deux grands panneaux solaires. Les instruments comprennent une antenne parabolique, des caméras, un spectromètre, une sonde à rayonnement infrarouge, des magnétomètres (MISCHA) et des sondes à plasma. Chaque sonde, d'un poids unitaire de 4920 kg, fut lancée par une fusée Proton depuis Baïkonour. Les deux sondes étaient stabilisées 3 axes. Chaque sonde a reçu un double bouclier qui doit la protéger des collisions avec la poussière émise par la comète de Halley.
Instruments principaux de la sonde
Les instruments utilisés au moment du survol de la comète comportent :
- Caméras
- Spectromètre infrarouge
- Spectromètre à rayonnement ultraviolet et lumière visible
- Détecteurs de pénétration du bouclier
- Détecteurs de poussière
- Spectromètre de masse pour la poussière
- Spectromètre de masse de gaz neutre
- Instrument d'analyse de l'énergie du plasma APV-V
- Instrument d'analyse de l'énergie des particules
- magnétomètre
- Instruments d'analyse du rayonnement et du plasma
La mission sur Venus
Le survol de Venus a lieu le 11 juin 1985 pour Vega 1 et le 15 juin 1985 pour Vega 2. Chaque sonde largue à proximité de de la planète, quelques jours avant le survol proprement dit, un sous-ensemble qui a la forme d'une sphère de 240 cm de diamètre pesant 1500 kg. Ces sous-ensembles, qui contiennent un atterrisseur et un ballon-sonde, rentrent dans l'atmosphère vénusienne sans changement d'inclinaison.
L'atterrisseur
Les atterrisseurs sont identiques à ceux mis en œuvre lors des précédentes missions Venera. Ils doivent étudier l'atmosphère et le sol superficiel; chacun dispose d'instruments pour analyser la température et la pression, d'un spectromètre ultraviolet, d'un système de mesure de la concentration en eau, d'un chromatographe en phase gazeuse, d'un spectromètre à rayonnement X, d'un spectromètre de masse et d'un outil permettant de prélever un échantillon du sol.
Les instruments de Vega 1 seront mis en route de manière accidentelle par une rafale de vent particulièrement violente 20 km au-dessus de la surface et en conséquence ne fournirent aucune donnée. L'atterrissage eu lieu aux coordonnées suivantes : 7.5°N, 177.7°E.
L'atterrisseur de Vega 2 toucha le sol le 15 juin 1985 à 3h00 UT à 8.5° S, 164.5° E dans la partie est de Aphrodite Terra. Le lieu d'atterrissage situe la sonde est situé à environ 100 mètres au-dessus du niveau moyen de Vénus. La pression est de 91 atmosphères et la température de 736° Kelvin (463 °C). L'échantillon de sol analysé est de type anorthosite-troctolite. Des données seront transmises durant 56 minutes.
La charge utile
La charge utile comprenait les instruments suivants :
- Capteurs météorologiques températures et pression
- Chromatographe en phase gazeuse Sigma-3
- Spectromètre taille des particules LSA
- Instrument d'analyse des aérosols IFP
- Hygromètre VM-4
- Néphélomètre/diffusomètre ISAV-A
- Spectromètre de masse Malakhit-V
- Spectromètre ultraviolet ISAV-S
- Foreuse BDRP-AM25 + spectrofluoromètre à rayon gamma pour l'analyse du sol
- Spectromètre à rayons gamma GS-15-STsV
- Pénétromètre PrOP-V
- Petites batteries solaires
Le ballon-sonde
Le ballon-sonde, de type à pression constante, a un diamètre de 3,4 mètres et pèse en tout 25 kg avec les instruments. Il est déployé à 54 km de la surface dans la partie la plus active de l'atmosphère de Vénus. Les batteries électriques qui alimentent les instruments scientifiques leur permettent de mesurer la température, la pression atmosphérique et la vitesse du vent durant 60 heures. Les deux ballons de Vega 1 et Vega 2 purent transmettre des données durant 46 heures[2].
Le ballon, de forme sphérique, a un diamètre de 3,54 mètres et est rempli avec de l'hélium. Une nacelle pesant 6,9 kg et mesurant 1,3 mètre de long est suspendue sous le ballon par l'intermédiaire d'un câble de 13 mètres de long. La masse totale est de 21 kg.
La partie supérieure de la nacelle est coiffée par une antenne conique de 37 cm de haut et 15 cm de diamètre à la base. Sous l'antenne se trouve un module contenant l'émetteur radio et le système de contrôle électronique. La partie inférieure de la nacelle contient les instruments scientifiques et les batteries.
Les instruments comprennent :
- Un bras comportant un thermomètre constitué d'une résistance sur un film mince et un anémomètre réalisé avec une hélice dont la vitesse de rotation est mesurée grâce à des photodétecteurs à Led.
- Un module contenant un photodéctecteur à diode pour mesurer le niveau de lumière et un baromètre à quartz
- Un module contenant les batteries ainsi qu'un néphélomètre permettant mesurer la densité des nuages grâce à la réflexion de la lumière.
Le petit émetteur radio de faible puissance permet de transmettre des données à la vitesse très réduite de 2048 bits par seconde bien que le système utilise des techniques de compression pour faire passer le plus de données possibles via cette étroite bande passante. Néanmoins la fréquence des mesures par les instrument est de 75 secondes. Les données radio émises par le ballon sont captées par deux réseaux rassemblant en tout 20 radio-télescopes comprenant un réseau soviétique dont la coordination est assurée par l'académie des Sciences de l'URSS et un réseau international pris en charge par l'agence spatiale française (CNES).
Les ballons sont largués sur la face non éclairée de la planète et déployés à une altitude d'environ 50 kilomètres. Ils prennent un peu de hauteur (quelques kilomètres) avant de trouver une altitude ou la force ascensionnelle s'équilibre avec le poids de la nacelle. À cette altitude, la pression et la température de l'atmosphère de Vénus est proche de celle de la Terre. Toutefois les vents soufflent avec la force d'un ouragan et l'atmosphère est composée essentiellement d'dioxyde de carbone mélangé avec de l'acide sulfurique et des concentrations plus faibles d'acide chlorhydrique et d'acide fluorhydrique.
Les ballons se sont rapidement déplacés de la face nocturne de la planète vers la face éclairée avant que les batteries ne s'épuisent et que le contact soit perdu. Les données télémétriques indiquent que le déplacement des ballons comprenait des déplacements verticaux dans l'atmosphère qui n'avaient pas été détectés par les missions précédentes.
Le survol de la comète de Halley
Après leur survol de Vénus, les sondes Vega prennent la direction de la comète de Halley en utilisant l'assistance gravitationnelle de Vénus. Vega passa au plus près de la comète le 6 mars à environ 8 890 km du noyau de la comète. Les sondes fournirent des informations sur la dimension du noyau, sa forme, la température et les caractéristiques de la surface, la structure et la dynamique de sa queue, la composition des gaz près du noyau, la composition des particules de poussière et leur distribution en fonction de la distance du noyau ainsi que les interactions entre le vent solaire et la comète. Les informations envoyées par les sondes permirent également à la sonde européenne Giotto d'ajuster sa trajectoire pour passer au plus près du noyau de la comète.
Vega 1 et 2 envoyèrent au total 1500 photos de la comète. Les sondes furent désactivées quelques semaines après la rencontre avec la comète. Vega 1 et 2 sont depuis placés sur une orbite héliocentrique.
Voir aussi
Liens externes
- Soviet Exploration of Venus
- Site Astronautix : article Vega
- Vega mission images from the Space Research Institute (IKI)
- The Vega balloons - A tool for studying atmosphere dynamics on Venus
Notes et références
Références
- Site Astronautix : sonde Vega, consulté le 19/5/2009
- Science, 1986, v.231, p.1416
Sources
- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Vega program » (voir la liste des auteurs)
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