La Chine se prépare à lancer la mission « Chang’e-7 » (Chang’e-7) vers le pôle Sud de la Lune, afin d’obtenir des mesures directes concernant la présence d’eau gelée et de substances volatiles à l’intérieur de cratères privés de lumière solaire. La fusée « Longue Marche 5 » doit transporter la mission depuis le centre de lancement de satellites de Wenchang, sur l’île de Hainan, avec une fenêtre de lancement prévue vers 20 h 00, heure de l’Est, le 23 août, soit 00 h 00 UTC le 24 août, selon des avis de fermeture de l’espace aérien.
La fusée a été transférée vers la plateforme de lancement le 19 août, tandis que le vaisseau spatial était arrivé à Wenchang par voie aérienne en avril et que la fusée affectée à la mission, portant le code Y14, était arrivée par mer en juillet. Les préparatifs finaux comprennent des contrôles fonctionnels, des essais conjoints et le remplissage des réservoirs, selon un communiqué publié par le Bureau chinois d’ingénierie spatiale habitée le 19 août.
Une mission à véhicules multiples vers une région difficile
La « Longue Marche 5 » placera l’ensemble de « Chang’e-7 » sur une trajectoire vers la Lune. Celui-ci se compose d’un orbiteur, d’un atterrisseur, d’un rover et d’un véhicule sauteur capable d’effectuer de courts vols au-dessus de la surface. Les véhicules devraient entrer sur une orbite lunaire initiale environ cinq jours après le lancement, puis l’orbiteur commencera à photographier les sites d’atterrissage potentiels près du pôle Sud.
Les autorités chinoises n’ont pas encore fixé la date de l’atterrissage, qui pourrait avoir lieu plusieurs mois après l’insertion en orbite. La sélection devrait se concentrer sur la région du « sommet près de Shackleton », associée au grand cratère Shackleton, en tenant compte de la topographie de la surface, de la planéité et de l’altitude relative des zones d’atterrissage, afin de permettre des périodes plus longues d’éclairement solaire, ainsi que de leur proximité avec des régions plongées dans l’ombre permanente susceptibles de contenir des substances volatiles.
L’environnement lunaire méridional rend l’atterrissage précis particulièrement difficile : le Soleil n’y s’élève pas à plus de quelques degrés au-dessus de l’horizon, et même de petits reliefs peuvent projeter des ombres s’étendant sur des dizaines de mètres. Selon un article technique publié en 2023, les zones d’atterrissage appropriées et éclairées pourraient ne mesurer qu’environ 100 mètres de largeur, tandis que le véhicule vise une zone d’atterrissage avec une marge d’erreur inférieure à 100 mètres.
Forage et analyse d’échantillons provenant de cratères obscurs
Le véhicule sauteur pénétrera dans des cratères plongés dans l’ombre au moyen d’une série de vols, puis utilisera ses pieds pour s’éloigner du site d’atterrissage et des sources potentielles de contamination. Il transporte l’instrument d’analyse des molécules d’eau dans le sol lunaire (LUWA), qui examinera la surface à l’aide d’un spectromètre laser depuis une distance comprise entre 30 et 80 centimètres, à la recherche de givre et d’indices de la présence possible d’eau.
Il utilisera ensuite une foreuse pour extraire un échantillon à une profondeur d’environ un mètre, où de la « glace sale » pourrait, pense-t-on, se trouver sous la surface. L’échantillon, dont le poids ne dépassera pas un gramme, sera placé dans une chambre de chauffage hermétiquement fermée, d’abord maintenue à une température inférieure à 20 degrés Celsius sous zéro, puis chauffée à plus de 200 degrés Celsius afin de libérer l’eau et les substances volatiles. Des spectromètres de masse et un spectromètre laser mesureront la quantité d’eau et la signature de ses isotopes d’hydrogène, ce qui pourrait aider à déterminer si la glace provient du vent solaire, de comètes ou d’astéroïdes.
Pourquoi cette mission est-elle importante ?
Les mesures antérieures de l’eau et des substances volatiles au pôle Sud de la Lune reposent encore principalement sur la télédétection, sans mesures ni échantillons directs sur place. « Chang’e-7 » pourrait donc préciser non seulement si l’eau est présente, mais aussi sa quantité, sa répartition et son accessibilité, des informations directement liées aux possibilités futures d’exploration humaine.
L’orbiteur, l’atterrisseur et le rover, ainsi que le satellite relais « Queqiao-2 » (Queqiao-2), transportent des instruments comprenant un sismomètre, des caméras d’imagerie panoramique et topographique, des magnétomètres, des spectromètres et un radar pénétrant le sol lunaire. Katherine Joy, professeure de sciences lunaires et planétaires à l’Université de Manchester, estime que la multiplicité des composantes de la mission pourrait fournir un important rendement scientifique si elle réussit à atterrir près du cratère Shackleton.
Les résultats de la mission seront comparés aux données d’autres missions attendues dans la région, notamment le rover VIPER de la NASA, dont le lancement et l’atterrissage sont visés au plus tôt en 2027 à bord du véhicule Blue Moon de Blue Origin, ainsi que l’instrument de forage PROSPECT de l’Agence spatiale européenne, dont l’attribution du vol n’a pas encore été arrêtée.
« Chang’e-7 » constitue une étape d’une série chinoise commencée en 2007, qui a compris des orbiteurs, des atterrisseurs et des rovers, ainsi que les missions de retour d’échantillons « Chang’e-5 » et « Chang’e-6 » en 2020 et 2024. La Chine prévoit de lancer « Chang’e-8 » vers 2029 afin de tester l’utilisation in situ des ressources lunaires. Elle vise également à faire atterrir les premiers astronautes chinois sur la Lune avant 2030, dans le cadre d’une trajectoire préparant la Station internationale de recherche lunaire.