La lune, future guerre des étoiles ?
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Des chercheurs découvrent comment synchroniser les horloges de la Terre et de la Lune
Une seule heure normalisée Terre/Lune faciliterait les communications, permettrait le GPS lunaire.
De nos jours, le timing est primordial. Nos réseaux de communication et nos réseaux GPS dépendent tous du suivi minutieux de la synchronisation précise des signaux, y compris la prise en compte des effets de la relativité. Plus vous vous enfoncez dans un puits gravitationnel, plus le temps passe lentement, et nous avons atteint le point où nous pouvons détecter des différences d’altitude d’ un seul millimètre . Le temps s’écoule littéralement plus vite à l’altitude où se trouvent les satellites GPS que pour les horloges situées à la surface de la Terre. Pour compliquer encore les choses, ces satellites se déplacent à grande vitesse, un effet qui ralentit les choses.
Il est relativement facile d’en tenir compte sur la Terre, où nous avons affaire à un seul ensemble d’ajustements qui peuvent être programmés dans l’électronique qui doit garder une trace de ces choses. Mais des plans sont en place pour envoyer un large éventail de matériel sur la Lune, qui a un champ gravitationnel considérablement plus faible (horloges plus rapides !), ce qui signifie que les objets peuvent rester en orbite malgré leur déplacement plus lent (également des horloges plus rapides !).
Il serait facile de mettre en place un système équivalent pour suivre le temps sur la Lune, mais cela verrait inévitablement les horloges désynchronisées avec celles de la Terre – un sérieux problème pour des choses comme les observations scientifiques. Ainsi, l’Union astronomique internationale a une résolution qui appelle à un « système de référence céleste lunaire » et à un « temps de coordination lunaire » pour gérer les choses là-bas. Lundi, deux chercheurs de l’Institut national des normes et de la technologie, Neil Ashby et Bijunath Patla, ont fait le calcul pour montrer comment cela pourrait fonctionner.
Garder le temps
Nous nous préparons à explorer la Lune. Si tout se passe comme prévu, la Chine et un consortium dirigé par les États-Unis enverront plusieurs missions sans équipage, ce qui pourrait conduire à une présence humaine permanente. Nous aurons un ensemble croissant de matériel et, éventuellement, d’installations sur la surface lunaire. Le suivi d’une poignée d’objets à la fois était suffisant pour les missions Apollo, mais les futures missions devront peut-être atterrir à des endroits précis et éventuellement se déplacer entre eux. Cela rend l’équivalent d’un GPS lunaire précieux, comme le note le NIST dans son communiqué de presse annonçant les travaux.
Tout cela pourrait potentiellement être géré par un système de positionnement lunaire indépendant, si nous sommes prêts à accepter qu’il marche selon son propre rythme temporel. Mais cela deviendra un problème si nous voulons finalement faire des choses comme faire de l’astronomie depuis la Lune, car le moment précis des événements sera critique. Permettre l’existence de deux systèmes distincts impliquerait également d’échanger tous les systèmes de chronométrage à bord des engins lorsqu’ils voyagent entre les deux.
La théorie derrière la façon de gérer la création d’un système unique a été élaborée. Mais l’aspect pratique de cette opération a été laissé à l’appréciation des futurs chercheurs. Mais, apparemment, l’avenir, c’est maintenant.
Ashby et Patla ont travaillé au développement d’un système où tout peut être calculé en référence au centre de masse du système Terre/Lune. Ou, comme ils l’ont dit dans l’article, leur système mathématique « nous permet de comparer les fréquences d’horloge sur la Lune et les points de Lagrange cislunaires par rapport aux horloges sur Terre en utilisant une métrique appropriée pour un cadre localement en chute libre tel que le centre de masse du système Terre-Lune dans le champ gravitationnel du Soleil. »
À quoi cela ressemble-t-il ? Eh bien, beaucoup d’équations dérivées. Le corps de l’article en compte 55, et il y en a 67 autres dans les annexes. Donc, une grande partie du papier finit par ressembler à ceci.
Une section typique de l’article décrivant comment le nouveau système a été mis en place.Les choses se compliquent parce qu’il y a tellement de facteurs à prendre en compte. Il y a des effets de marée du Soleil et d’autres planètes. Tout ce qui se trouve à la surface de la Terre ou de la Lune se déplace en raison de la rotation ; D’autres objets se déplacent en orbite. L’influence gravitationnelle sur le temps dépendra de l’endroit où se trouve un objet. Il y a donc beaucoup de choses à suivre.
À l’épreuve du temps
Ashby et Patla n’ont pas à tout prendre en compte en toutes circonstances. Certains de ces facteurs sont si petits qu’ils ne seront détectables qu’avec une horloge de très haute précision. D’autres ont tendance à s’annuler mutuellement. Pourtant, à l’aide de leur système, ils sont capables de calculer qu’un objet près de la surface de la Lune captera 56 microsecondes supplémentaires chaque jour, ce qui est un problème dans les situations où nous pouvons compter sur la mesure du temps avec une précision de l’ordre de la nanoseconde.
Et les chercheurs disent que leur approche, bien que centrée sur le système Terre/Lune, est encore généralisable. Ce qui signifie qu’il devrait être possible de le modifier et de créer un cadre de référence qui fonctionnerait à la fois sur Terre et partout ailleurs dans le système solaire. Ce qui, compte tenu de la vitesse à laquelle nous avons envoyé des choses au-delà de l’orbite terrestre basse, est probablement une bonne quantité de pérennité.
Et pour la synchronisation avec Mars ?
(3 minutes lumière de décalage, et ça varie) -
À quoi joue la Chine ? Une sonde lunaire s’est rendue dans le même secteur que le télescope James-Webb
Chang’e 6 est connue pour être la première mission à avoir rapporté sur Terre des échantillons en provenance du sol de la face cachée de la Lune. Aujourd’hui, le module de croisière de la sonde est arrivé à une nouvelle destination plus lointaine, dont nous pouvons deviner la mission.
Après avoir largué la capsule remplie de roches de la face cachée de la Lune en juin dernier, le module de croisière de Chang’e 6 a été repéré au point de Lagrange L2 du système Terre-Soleil, région idéale pour les grands télescopes spatiaux, dont le James-Webb. Ce n’est pas la première fois que la Chine recycle les modules de croisière de ses sondes lunaires pour préparer des missions ultérieures.
Apprendre à naviguer dans cette région
Ce sont des radioamateurs qui ont révélé que le véhicule se trouve là-bas, à environ 1,5 million de kilomètres de notre Planète. Par rapport aux deux astres, cette région est stable avec un équilibre entre la force centrifuge et les forces gravitationnelles de la Terre et du Soleil.
Il est donc aisé de se maintenir en orbite autour de ce point sans trop dépenser de carburant. Bien que l’agence spatiale chinoise n’ait rien communiqué à ce sujet, on peut supposer que le module de croisière de Chang’e 6 va servir à l’apprentissage des opérations spécifiques à cette région pour optimiser le design des missions qui y sont prévues : manœuvres, communication, informations sur l’environnement spatial.
Les cinq points de Lagrange du système Terre-Soleil. Chang’e 6 orbite autour du point L2.
ESALoin de la pollution lumineuse de la Terre, c’est l’endroit idéal pour les observations astronomiques. La Chine compte y envoyer le télescope spatial Tianlin, avec un miroir principal au diamètre équivalent à celui du James-Webb (six mètres). Il servira notamment à rechercher des traceurs biologiques et des exoplanètes habitables. Le télescope spatial chinois Earth 2.0 doit aussi partir pour le point de Lagrange L2 en 2028 à la découverte d’exoplanètes.
Combien de temps Chang’e 6 restera-t-il là-bas ? On l’ignore. Si c’est temporaire, on peut aussi supposer que la sonde parte en éclaireur rendre visite à un astéroïde géocroiseur, en préparation de la mission chinoise de retour d’échantillons Tianwen-2, qui doit partir l’année prochaine.
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La Corée se lance dans le développement d’un rover lunaire
Le ministère de l’Industrie a annoncé mercredi avoir lancé un projet de développement d’un rover lunaire sud-coréen, sur fond de retour de la compétition internationale pour l’exploration de la Lune.
Le gouvernement a conclu un accord avec 13 institutions et entreprises, parmi lesquelles Hyundai Motor, pour développement une dizaine de composants essentiels, pour une enveloppe totale de 23 milliards de wons (16,6 millions de dollars).
Avec ce nouveau projet, Séoul a l’intention de disposer de ses propres moteurs, bras robotiques et autres éléments capables de fonctionner dans des conditions extrêmes, à des températures extrêmement basses et sous de fortes radiations.
«La Corée du Sud a un énorme potentiel dans l’industrie spatiale, en raison de sa compétitivité industrielle dans les voitures du futur, la robotique et les TIC», a commenté dans un communiqué Lee Seung-ryeol, ministre adjoint des politiques industrielles. «Le ministère continuera ses efforts pour développer des technologies maison pour les matériaux, éléments et équipements essentiels dans des domaines tels que l’espace, l’aviation et la défense.»
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Les États-Unis repoussent encore le retour d’astronautes sur la Lune
La Nasa a annoncé jeudi reporter la mission pour la Lune à 2027 à cause de problèmes techniques.
Il devient fort probable que les prochains locataires sélénites soient chinois
La Nasa a annoncé jeudi reporter encore une fois le retour tant attendu de ses astronautes sur la Lune à «mi-2027» en raison notamment de problèmes techniques rencontrés sur le vaisseau devant embarquer l’équipage.
«La sécurité de nos astronautes vient toujours en premier dans nos prises de décision. C’est notre étoile polaire. Nous ne volerons pas tant que nous ne serons pas prêts», a expliqué le patron de l’agence spatiale américaine, Bill Nelson, lors d’une conférence de presse.
L’annonce de cet énième report survient au moment où le retour de Donald Trump à la Maison-Blanche en janvier pourrait drastiquement reconfigurer les projets de l’agence spatiale américaine.
En raison de problèmes rencontrés sur la capsule, notamment sur son bouclier thermique qui s’est dégradé de manière inattendue, les missions 2 et 3 ont dû être repoussées. «Nous avons pu recréer le problème sur Terre et nous en connaissons maintenant la cause profonde», a assuré Bill Nelson.
La mission Artémis 2, lors de laquelle des astronautes doivent voyager autour de la Lune sans y atterrir est désormais programmée pour avril 2026. Elle était jusqu’ici prévue pour septembre 2025.
Outre les problèmes rencontrés sur Orion, la Nasa attend que SpaceX, l’entreprise spatiale du multimilliardaire Elon Musk, dispose d’une version aboutie de sa méga fusée Starship capable de servir d’atterrisseur lunaire.
Par ailleurs, les combinaisons spéciales, développées par Axiom se font elles aussi toujours attendre. La nomination mercredi du milliardaire et astronaute privé Jared Isaacman comme futur patron de la Nasa pourrait bousculer le programme. Les experts s’attendent à des changements importants dans les projets spatiaux américains, comme un possible abandon de la coûteuse fusée de la Nasa prévue pour Artémis, ou encore une réorientation des programmes sur Mars.
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Miner la Lune pour l’hélium-3 nécessaire à nos ordinateurs? C’est le pari d’un astronaute devenu sénateur
La Lune ne nous a jusqu’ici pas trop intéressés pour ses ressources. Mais les progrès de l’informatique et de la fusion nucléaire pourraient changer la donne. Car elle est riche en hélium-3, très rare sur notre planète. Et dont chaque kilo extrait des poussières lunaires pourrait valoir 20 millions de dollars sur Terre.
L’hélium-3, très rare sur TerreEn attendant qu’on y parvienne, des sociétés terrestres réfléchissent à tirer de l’argent de ces multiples missions. Pour la société Interlune, fondée par des anciens de Blue Origin, la Lune dispose justement en abondance d’une ressource qui pourrait bien s’avérer très utile à l’avenir. À condition de la ramener sur Terre.
Cette ressource, c’est l’hélium-3. Un isotope stable, mais rare sur notre planète, alors qu’il suscite la convoitise du secteur de recherche sur la fusion nucléaire, qui pourrait devenir la prochaine grande révolution énergétique. Or, l’hélium-3 est porté par les vents solaires et, si le champ magnétique terrestre le repousse, il s’est accumulé sur la Lune depuis des centaines de millions d’années. Les échantillons ramenés par les missions Apollo au siècle dernier l’ont démontré: l’hélium-3 est présent quelques mètres à peine sous la surface lunaire, et les données de l’orbiteur Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA nous permettent de savoir où creuser.
Astronaute, géologue et sénateur
Le fondateur d’Interlune connait d’ailleurs bien le sujet: il s’agit de Harrison Schmitt, géologue et astronaute américain de 89 ans, passé entretemps par le Sénat américain. Il détient, jusqu’à présent, le titre de dernier être humain - et seul scientifique - ayant foulé la Lune, puisqu’il faisait partie de la mission Apollo 17 en décembre 1972. Il défend depuis longtemps une exploitation de cet isotope sur la Lune et l’évolution du marché pourrait lui donner raison.
Si la fusion nucléaire reste, pour l’instant, un secteur de niche qui n’attire que peu les investisseurs dans la prospection lunaire, l’informatique quantique pourrait bien en avoir besoin. Ce domaine émergent veut mettre au point des machines capables de résoudre des problèmes qui dépassent les capacités des ordinateurs classiques les plus puissants. Et les Big Tech sont activement sur ce créneau, Google en particulier, tandis que la Chine dispose de ses propres programmes de recherche.
L’ordinateur quantique et l’hélium-3
Or, l’ordinateur quantique comme la fusion nucléaire nécessitent de quoi refroidir les machines au plus proche du zéro absolu, la température la plus basse qui puisse exister, soit −273,15 °C.
“L’informatique quantique est notre principal moteur de demande”, confirme auprès de Spacenews l’actuel PDG de la firme, Rob Meyerson. Le kilo d’hélium-3 se vend à environ 20 millions de dollars actuellement, rappelle-t-il. “À ce prix et aux quantités que nous pouvons produire, nous pensons que c’est viable. La demande augmente, et toutes les entreprises d’informatique quantique avec lesquelles nous discutons reconnaissent ce besoin et la demande future. Cette demande commencera à émerger dans un horizon de trois à sept ans. Le moment est venu de nous lancer.” D’autres métaux lunaires, ainsi que l’eau, pourraient aussi être recueillis à l’occasion pour approvisionner les futures installations spatiales.
Reste maintenant à exploiter la Lune, puis à ramener la récolte sur Terre. Interlune estime qu’avec cinq engins fouisseurs robotisés pas plus gros qu’un SUV, elle pourrait extraire jusqu’à 20 kilos par an de cet isotope, et ainsi lancer son business. Mais le volume de régolithe lunaire à creuser pour en obtenir de telles quantités serait énorme: entre 100.000 et un million de tonnes de régolithe par kilo obtenu.
Préserver la Lune ou l’exploiter?
La pertinence d’aller prospecter la Lune pour nos besoins terrestres fait toujours débat. Tout dépendra de l’efficacité des machines et des progrès techniques en matière de fusées capables de faire des allers-retours entre la Terre et la Lune tout en emportant une cargaison à bon port. Interlune se consacre sur la première partie du projet, et espère à terme trouver des partenaires. “Nous sommes actuellement en phase de conception et discutons avec des partenaires potentiels”, a déclaré Meyerson. “Nous ne prendrons pas la totalité de la charge utile. Nous levons des fonds privés pour cette mission. À ce jour, nous avons déjà levé environ 18 millions de dollars et nous prévoyons une nouvelle levée de fonds l’année prochaine.” Le Département de l’Énergie des États-Unis a également débloqué 365.00 dollars pour financer des essais sur Terre.
Le dernier obstacle sera peut-être légal. Car jusqu’à présent, la Lune est, de l’accord général des puissances spatiales, fermée à l’exploitation humaine, tout comme l’Antarctique. Dès qu’une firme y passera outre, ce sera la ruée vers cet espace jusqu’ici préservé de l’exploitation des ressources.
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@Violence a dit dans La lune, future guerre des étoiles ? :
Ce monde me déprime…
La lune bientôt aussi
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@Violence Au moins là bas (sur la lune) ça fera chier personne, c’est déjà ça
bon, après le bilan carbone de l’opération c’est autre chose. 
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Pareil
(j’essaie de prendre du recul mais ça me tombe à la gueule quand même ^^) -
@Psyckofox en même temps quand tu regardes la lune, tu as forcement du recul face à cette dernière.
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Trop tard, les nazis y sont déjà. Plus sérieusement, 89 ans et encore actif à des projets dont il est certain qu’il n’en verra jamais les aboutissants…
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Décollage imminent pour une fusée de Blue Origin qui doit simuler la gravité lunaire
ça fuse Pour sa 29e mission, ce mardi soir, la fusée New Shepard embarque 29 expériences, dont 17 soutenues par la Nasa, qui subiront une gravité lunaire simulée pendant deux minutes.
On n’arrête plus Blue Origin. Après le premier vol réussi de sa fusée New Glenn, le 16 janvier, l’entreprise fondée par Jeff Bezos s’apprête à lancer, ce mardi à 17h30 depuis le Texas, sa New Shepard, elle bien rodée. Pour sa 29e mission suborbitale, sobrement nommée NS-29, la fusée réutilisable, développée pour emmener des touristes dans l’espace, embarque 30 expériences scientifiques pour leur faire subir une gravité lunaire simulée, une première pour Blue Origin.
Une fois la capsule séparée du lanceur, elle utilisera ses propulseurs pour tourner sur elle-même et effectuer « environ 11 tours par minute », simulant ainsi « un sixième de la gravité terrestre » – soit l’équivalent de la gravité de notre satellite – en son centre pendant environ deux minutes, indique l’entreprise dans son descriptif de la mission (en anglais). Une nouvelle capacité que Blue Origin pourrait utiliser « pour imiter de près la gravité de Mars et d’autres planètes du système solaire dans le futur », s’est réjoui Dave Limp, PDG de Blue Origin, sur X.
Tester des technologies sans aller sur la Lune
Cette gravité lunaire doit permettre aux clients des 29 charges utiles de la capsule (la 30e, placée sur le booster, sera exposée à « l’environnement spatial ambiant ») « d’accélérer leur apprentissage et l’état de préparation de leurs technologies à moindre coût ». Six grands domaines de technologie lunaire doivent être explorés grâce aux différentes expériences : l’utilisation des ressources in situ, la réduction de la poussière, les systèmes d’habitation habités, l’instrumentation et les capteurs, la technologie des petits engins spatiaux et la phase de descente et d’alunissage.
Parmi ces expériences, 17 ont été soutenues par le Space Opportunities Program de la Nasa, qui a contribué au financement et à l’achat d’espace pour les charges utiles, le tout dans l’objectif d’investir stratégiquement dans l’industrie spatiale américaine. Ces vols en gravité lunaire simulée sont aussi utiles pour l’agence spatiale, qui pourra bénéficier des résultats des tests de technologies essentielles au programme Artemis de retour sur la Lune, à l’exploration planétaire et aux missions spatiales commerciales.
Sur une note moins scientifique, la mission NS-29 emmène aussi dans l’espace « des milliers » de cartes postales pour le compte du Club for the Future, une fondation de Blue Origin qui veut inspirer les jeunes générations à se lancer dans une carrière scientifique. Ces cartes seront ensuite tamponnées avec la mention « A volé dans l’espace » et renvoyées à leur auteur. Avant de pouvoir dire, bientôt, « A été sur la Lune » ?
Sympa, la carte postale, un peu comme la lettre que vous pouvez faire envoyer aux enfants par le village du père noël à rovianemi…
