Programme spatial Vega : dernier acte sur Venus

Eric Bottlaender
Spécialiste espace
27 septembre 2020 à 17h00
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Représentation de Vega 2 vue de profil. Wesley T Huntress/Lunar and Planetary Robotic Exploration Missions in the 20th Century/2003

La dernière paire de missions soviétiques à destination de Venus fut l'une des plus ambitieuse réussites du programme. Presque oublié aujourd'hui, le programme Vega rapporta pourtant de multiples résultats scientifiques, notamment en croisant la comète de Halley.

Depuis cette mission, cela fait 35 ans qu'on n'a plus rien envoyé atterrir sur Venus.

De grandes ambitions

S'il y règne des conditions littéralement infernales, Venus fut tout de même entre 1967 et 1986 le théâtre de certaines des plus impressionnantes réussites spatiales soviétiques. Les missions Venera (« Venus » en russe) se succèdent et décollent par paires pour maximiser le retour scientifique tout en minimisant les risques. Le succès est au rendez-vous, mais au début des années 80 les priorités changent et les budgets se réduisent. Il est temps de prévoir une dernière mission Venera avant la fin du programme, en capitalisant d'ailleurs sur de nouvelles coopérations internationales.

Toutefois, une opportunité se dessine : avec les coûts de leurs toutes nouvelles navettes, les américains abandonnent leur idée de mission pour survoler la comète de Halley… Alors pourquoi ne pas utiliser la partie d'une mission Venera qui habituellement s'insère en orbite de Venus pour manœuvrer et survoler Halley ? L'idée fait son chemin, et après quelques modifications des véhicules, le feu vert est donné. La paire de missions ne s'appellera pas Venera 17 et 18, mais Vega 1 et 2, contraction de Venera et Gallei (le russe pour Halley, la pure traduction pouvant donc s'écrire « Veha » plutôt que « Vega »).

Maquette d'une sonde Vega en exposition au Udvar-Hazy Center, Etats-Unis. Crédits Daderot/Wikipedia

Vega, c'est plus fort que toi

Les missions Vega reprennent en condensé tout ce que les soviétiques savent faire de mieux au cours de leurs missions vénusiennes. Chacune embarque une partie de mission dédiée au volet « étude de Venus » et se décompose en trois segments de tailles différentes. Les deux premiers sont constitués d'un atterrisseur performant et résistant d'un côté, et un ballon atmosphérique gonflé à l'hélium de l'autre. La dernière partie du véhicule passera donc au large de Venus en s'aidant de l'assistance gravitationnelle pour se diriger vers la comète de Halley qu'elle croisera neuf mois plus tard.

La théorie est belle, mais ces missions sont aussi des collaborations avec des pays du bloc de l'Est (Bulgarie, Hongrie, Pologne, Tchécoslovaquie, Allemagne de l'Est) ainsi qu'avec d'autres nations européennes (Autriche, Allemagne de l'Ouest et… La France). S'agissant d'une mission scientifique, même les Etats-Unis offrent les services de leur « Deep Space Network » pour aider à recueillir les données.

Le CNES n'est jamais loin !

Il faut d'ailleurs faire un petit aparté pour évoquer ces ballons, car s'ils sont présents sur cette mission, c'est principalement grâce aux efforts sans relâche d'un scientifique français, Jacques Blamont. Ce dernier est astrophysicien et devient en 1962 le premier directeur scientifique et technique de notre jeune agence, le CNES. Ses travaux l'ont distingué en France pour nos premiers satellites, mais aussi à l'étranger grâce à des partenariats avec le laboratoire américain JPL (missions martiennes) et l'URSS (missions vénusiennes).

Il fait accepter l'idée d'une mission utilisant de larges ballons atmosphériques pour une mission au long cours de plusieurs semaines dans l'atmosphère de Venus… Malheureusement, faute de masse, il a fallu choisir entre la comète de Halley et l'aérostat vénusien : le gros ballon français est remplacé par un ballon atmosphérique gonflé à l'hélium préparé par les soviétiques. Ce qui n'empêchera pas Jacques Blamont de se distinguer à plusieurs reprises encore. Ce grand scientifique est décédé en avril 2020.

Venus et ses nombreux mystères... assez extrêmes. Crédits ESA

Partir pour Venus…

Le planning est serré, mais à l'hiver 1984, les deux sondes sont prêtes avec leurs lanceurs à Baïkonour. Les décollages ont lieu à seulement six jours d'écart, grâce à deux lanceurs Proton sur deux pas de tirs différents (une capacité dont la Russie ne dispose plus aujourd'hui). Et bonne nouvelle, les deux véhicules de presque 5 tonnes réussissent leur envolée en direction de Venus, les 15 et 21 décembre. Le voyage se déroule sans encombre, et les équipes scientifiques se préparent pour l'intense programme du mois de juin. Le 9 juin, Vega 1 largue le module de descente (1.5 tonnes), qui traversera deux jours plus tard l'atmosphère infernale de notre voisine.

Maquette du ballon embarqué par les sondes Vega. Le système complet pesait moins de 20 kg. Crédits Wikipedia

L'atterrisseur détache avec succès son système de ballon, qui s'envole pour pratiquement 46 heures de mesures et enregistre de violents courants de vents ascendants au moment de passer du côté lumineux de Venus. Car oui, Vega 1 (et Vega 2 quatre jours plus tard) se posent dans la nuit. Malheureusement, l'atterrisseur est tellement ballotté par le vent que son ordinateur de bord estime qu'il s'est posé et déclenche les instruments à 20 kilomètres d'altitude. A cause de l'environnement corrosif, des températures folles et du temps qu'il fallut effectivement à la sonde pour se poser, la plupart des capteurs étaient hors d'usage une fois au sol.

Vega 2 réussira mieux sa mission, en restant active à la surface durant 56 minutes, ce qui est peu — mais rappelons-nous qu'elle a détecté des températures au sol de 463°C et une pression atmosphérique proche des 90 bars ! Les instruments fonctionnent cependant, et détectent des traces minérales d'anorthosite, ce qui en fait le plus vieux site géologique visité par une sonde sur Venus. Reste que sans images (l'atmosphère de Venus la nuit n'a pas grand intérêt), ces deux volets de la mission restent relativement méconnus.

Description légendée d'une sonde Vega. Crédits URSS/Colorado State University

Des plans sur la comète

La mission de son ballon est également un succès. Pendant ce temps, les deux sondes Vega 1 et 2 sont déjà sur la bonne trajectoire pour croiser la route de la comète de Halley neuf mois plus tard.

Tout se joue en mars 1986, à quelques jours d'écart entre les véhicules soviétiques et la sonde de l'ESA, Giotto. Mais Vega 1 arrive en premier, et l'URSS peut se permettre de prendre les photos (et de les publier) dès le 4 mars, dix jours avant l'arrivée du véhicule européen qui passera cependant beaucoup plus proche.

Les images et les mesures couvrent une période de 3 heures et la sonde capture plus de 500 photos de Halley dont la forme du noyau, sa température, ses propriétés de surface ainsi que les gaz qu'elle éjecte. Mesures qui seront renforcées par celles que Vega 2 réussit à fournir trois jours plus tard. La double mission Vega est un succès phénoménal, qui aurait du rester comme un chef d'œuvre soviétique de l'année 1986… Deux mois plus tard, c'est la catastrophe de Tchernobyl qui éclipse ce beau succès spatial.

Le noyau de la comète de Halley observé par Vega 2. Crédits URSS

Crépuscule soviétique

Les sondes resteront en contact avec la Terre jusqu'au début de l'année 1987. Elles tourneront pour toujours (ou en tout cas plusieurs dizaines de milliers d'années) autour du Soleil, derniers témoignages du savoir-faire soviétique en matière de sondes interplanétaire. Un point d'orgue pour les missions Venera… Qui ne sera (pour l'instant) jamais égalé. L'Union soviétique, ruinée par d'autres projets, s'effondre quelques années plus tard, et la Russie malgré la bonne santé de son secteur spatial, n'a plus tenté l'aventure vers la planète infernale depuis 1984.

Réjouissez-vous cependant : après l'annonce de la découverte de phosphine dans l'atmosphère de notre voisine, le directeur de Roscosmos a confirmé qu'une mission « Venera D » est toujours sur le plan de travail. Elle pourrait décoller à la fin de la décennie…

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