Swift ou la naissance d'un trou noir

21/01/05

   Le télescope spatial X de la Nasa, Swift, a probablement vu sa première explosion de rayons gamma (Gamma Ray Burst GRB). C'est le 17 janvier 2005 qu'elle fut détectée très rapidement, en 200 secondes, le temps de se retourner pour lui faire face et avoir ainsi le temps de l'observer. C'est la toute première fois qu'un observatoire X observe un GRB au moment de l'explosion.

  Swift est dans la phase de recette et les images ultraviolet et optique n'était pas prêtes pour enregistrer le GRB. Swift sera disponible à partir du 1 février 2005.

L'étoile Régulus à la forme d'un oeuf

21/01/05

   Les scientifiques savent depuis plusieurs années que l'étoile Regulus tourne plus rapidement que notre propre Soleil, mais les astronomes de l'université d'Etat de Géorgie l'ont observée avec plus de précision et découvert qu'elle a la forme d'un oeuf. Cette étoile massive a un diamètre 5 fois plus grand que le Soleil et sa rotation est de 15,9 h, contre 30 jours pour le Soleil. Cette vitesse extrême donne à Regulus, la forme d'un ballon de rugby; en fait elle tourne à 86% de la vitesse d'éclatement. Si elle tournait plus vite, elle exploserait.

http://www.universetoday.com/am/uploads/2005-0121star-full.jpg Regulus tourne plus vite que le Soleil et cette vitesse lui donne la forme d'un ballon de rugby.

  Depuis des années, les scientifiques ont observé que l'étoile Regulus, l'étoile la plus brillante de la constellation du Lion, tourne beaucoup plus vite que le Soleil. Mais grâce à la puissance des nouveaux télescopes, les astronomes savent ce que signifie un corps céleste massif.

   Un groupe d'astronome, conduit par Hal McAlister, directeur du centre d'astronomie à grande résolution angulaire de l'université de l'état de Géorgie et responsable du programme CHARA, a utilisé ce réseau de télescopes pour détecter, pour la première fois, les distorsions induites par la rotation de Régulus. Les scientifiques ont pu mesurer la taille et la forme de l'étoile, la différence de température entre les régions équatoriales et les régions polaires ainsi que la direction de l'axe de rotation. Ces études représentent la première opération scientifique du réseau CHARA qui fut déclaré opérationnel au début de 2004.

    Le Soleil tourne dans le sens anti-horaire, sens inverse des aiguilles d'une montre, autour d'un axe de 82°49,  entre 25 et 35 jours. Étant donné qu'il est une masse fluide, la vitesse de rotation est différente aux pôles et à l'équateur. La vitesse est d'autant plus rapide que l'on se rapproche de l'équateur : 35 j aux pôles, contre 25 j à l'équateur. Sa vitesse de rotation équatoriale est de 2 km/s. La vitesse de rotation équatoriale de Régulus est de 313 km/s et son diamètre est 5 fois plus grand que celui du Soleil,  environ 7.10⁶ km contre 1, 391.10⁶ km.
Sa forme ovale en fait une rareté stellaire.
 
    C'est la force centrifuge qui est à l'origine de cette forme. Son diamètre équatorial est 1/3 plus grand que le diamètre polaire. En fait, si Regulus tournait environ 10 pour cent plus vite, la force centrifuge l'emporterait sur la force de gravitation et l'étoile volerait en éclats.

    En raison de sa forme distordue, Regulus, une étoile simple, fait apparaître un phénomène bien connu des astronomes, la "pesanteur obscurcissante" (l'étoile devient plus lumineuse, aux pôles qu'à son équateur), qui fut détecté seulement dans les étoiles binaires. En raison d'une plus grande surface équatoriale, cette dernière y est plus froide. Il y a moins de W/m² à l'équateur qu'aux pôles. L'équateur est plus froid, donc plus sombre, que les pôles, donc plus clairs. Les chercheurs de CHARA ont trouvé une température équatoriale de 10 000°C, tandis qu'aux pôles elle est de 15 100°C. La variation de  température rend l'étoile environ cinq fois plus lumineuse à ses pôles qu'à l'équateur. La surface de Regulus est si chaude que l'étoile est en réalité 350 fois plus lumineuse que le Soleil. Ils ont découvert une autre singularité lorsqu'ils voulurent déterminer son axe de rotation. Ce dernier est incliné à environ 86 degrés par rapport à la direction nord. De plus l'étoile se déplace sur son orbite avec son axe de rotation parallèle au plan de l'orbite. Pour l'instant aucune explication n'a été formulée.

    Les astronomes ont regardé Regulus, à l'aide des télescopes du système CHARA pendant six semaines, le printemps dernier, pour obtenir les données interféromètriques qui, combinées avec des mesures spectroscopiques et des modèles théoriques, ont créé une image de l'étoile qui indique les effets de sa rotation incroyablement rapide. Les résultats seront publiés ce printemps dans The Astrophysical Journal.

    Le réseau CHARA, situé au sommet du Mont Wilson au sud de la Californie, se compose d'un certain nombre de superbes instruments nouveaux, est constitué de six télescopes optiques, reliés entre eux pour donner un unique télescope virtuel avec un unique miroir de 330 m. Chaque télescope possède un miroir d'un mètre. Les télescopes sont assemblés pour former au sol, un Y et les télescopes extérieurs sont à 200 m du centre du réseau. Le réseau ne peut pas voir des objets très faibles, détectables par les télescopes géants de 10 mètres, Keck, à Hawaï, mais les scientifiques peuvent voir des détails plus brillants, presque 100 fois plus contrastés que ceux vus par les Keck, montés en réseau. Travaillant en infrarouge CHARPA, voit des détails de 5.10^-4 secondes d'arc (~ 400 m sur la Lune). Pour en savoir plus.

    En plus des chercheurs de l'état de Géorgie, l'équipe du CHARA inclut des collaborateurs des observatoires nationaux pour l'astronomie optique à Tucson en Arizona et le centre scientifique Michelson du CalTech à Pasadena.

   Le réseau CHARA a été construit avec des financements du National Science Foundation de l'état de  Géorgie, de la fondation Keck et de la fondation de David et  Lucile Packard. Le NSF a également attribué un prix pour les recherches permanente avec le CHARA.


Source: Georgia State University

Essaim de trous noirs au centre de la Galaxie

21/01/05

http://chandra.harvard.edu/photo/2005/ gctr_bin/gctr_bin_comp.jpg Credit: NASA/CXC/UCLA/M.Muno et al.

  Ces images, prises avec l'instrument ACIS le 21 septembre 1999 après une pause de 11 h, font partie d'un programme continu de Chandra, le télescope spatial pour le rayonnement X (Hubble observe le rayonnement visible) qui surveille une région autour du trou noir supermassif de la Voie Lactée, Sagittarius A * (Sgr A *). Cette image, dans la constellation du Sagittaire, mesure 1 minute d'arc. Les coordonnées (J2000) sont:

                  AD:   17h 45m 40 s            Dec: - 29º 00' 28"

   Quatre brillantes sources variables, visibles en X, furent découverts à moins de 3 al de Sgr A* ( la source brillante au-dessus de la source C). Le centre galactique se trouve à 25 000 al de nous. Le bandeau inférieur illustre la forte variabilité d'une de ces sources, la A. Cette variabilité, qui est présente dans toutes les sources, est une indication de la présence d'un système binaire émettant des rayons X, où un trou noir ou une étoile à neutrons tire la matière d'une étoile compagnon voisine.

   La forte concentration de binaires X dans cette petite zone fut une surprise. D'autres observations d'une large région autour de Sgr A* ont suggéré qu'il y avait seulement 20 % de chances que, même une binaire X, soit trouvée à moins de 3 al de Sgr A*. L'observation d'une concentration élevée de binaires X est une importante preuve indirecte sur l'existence d'un essaim dense de trous noirs de 10 000 masses solaires, ou plus, et d'étoiles à neutrons,  formés autour de Sgr A*.

   L'essaim, probablement formé de trous noirs de masse stellaire, ralentis progressivement sur leurs orbites, se précipitait vers le centre galactique. Les trous noirs orbitant près du centre de la Galaxie à environ quelques al, attireront  les étoiles environnantes, lesquelles  attireront les trous noirs. L'effet de cette action réaction gravitationnelle ralentit les trous noirs de 10 masses solaires et accélère les étoiles environnantes de plus petite masse.

    Les trous noirs spiralent vers l'intérieur et les étoiles de plus faible masse s'évadent. A partir de l'estimation du nombre d'étoiles et de trous noirs dans les régions centrales de la Voie Lactée, ce processus, appelé friction dynamique stellaire, a pu produire un essaim très dense de 10 000 trous noirs, ou plus, à moins de 3 al de Sgr A*.  Un effet semblable pourrait être en action pour des étoiles à neutrons, mais dans une moindre mesure car elles ont une masse plus petite.

    Une fois que les trous noirs sont concentrés près de Sgr A *, leur intense pesanteur  peut amener une étoile ordinaire vers un système binaire "pour changer d'associés" et pour s'apparier avec le trou noir tout en éjectant son compagnon. Ce processus, et idem pour des étoiles neutron, peut expliquer les sources binaires observées en X.

Voir la Voie Lactée

http://chandra.harvard.edu/press/05_releases/press_011005.html

Credit	NASA/CXC/UCLA/M.Muno et al.
Reference	M.Muno et al. 2004, astro-ph/0412492

Titan, analyses et compréhension

21/01/05

  

106267main_titan_0121_330.jpg.jpg http://www.esa.int/images/HRICoastLineMoasic_L,0.jpg credit: ESA/NASA/JPL/Univ. of Arizona.

     Au cours d'une conférence de presse qui a eu lieu à Paris ce matin, les scientifiques de l'ESA ont jeté un premier regard sur les données de la descente et de l'atterrissage de Huygens sur Titan, le 14 janvier 2005. Ces données montrent que Titan présente,comme  la Terre, des processus géophysiques fonctionnant sur la base de matériaux exotiques dans des conditions très étranges.

    Le Dr Martin Tomasko, responsable du DISR (Descent Imager-Spectral Radiometer) explique qu'ils ont la clef pour comprendre les paysages de Titan. Il y a des preuves géologiques pour les pluies, l'érosion, l'abrasion mécanique et une activité fluviale signifiant que des processus physiques agissent sur Titan  plus ou moins de la même manière qu'ils agissent sur la Terre.

Voir la suite....

European Space Agency

20/01/05

   Bien que la masse soit la propriété la plus importante des étoiles, il s'est avéré très difficile de mesurer les objets de masse plus faible. Grâce à la puissance d'une nouvelle caméra, un très rare compagnon de faible masse a été finalement photographié. 

   La découverte suggère que, à cause des erreurs de modélisation, les astronomes ont surestimé le nombre de jeunes naines brunes et les planètes extrasolaires isolées, flottant seules dans la Voie Lactée. Une équipe internationale menée par le professeur Laird Close de l'université d'Arizona reporte cette découverte dans l'édition de Nature du 20 janvier 2005.

  L'image a permis à l'équipe de mesurer directement un jeune objet de faible masse pour la première fois. L'objet, plus de 100 fois plus faible que son étoile, est 93 fois plus massif que Jupiter, soit presque deux fois plus lourd que la théorie le prévoit.

    Leur découverte défie les idées courantes sur la population des naines brunes et l'existence des planètes extrasolaires isolées. Les naines brunes sont des objets 75 fois plus massifs que Jupiter, mais pas assez massifs pour devenir des étoiles. Si ces jeunes naines brunes sont deux fois plus massives que les chercheurs ne le pensaient, beaucoup sont réellement des étoiles de faible masse. Les objets récemment identifiés comme planètes isolées sont  probablement, à leur tour, des naines brunes de faible masse.

   Laird Close de l'observatoire Steward de l'université d'Arizona et ses collègues ont détecté le faible compagnon à faible masse nommé AB Dor C, qui orbite autour d'une très jeune étoile AB Doradus A (AB Dor A), à seulement 2,3 UA (unité astronomique correspondant à la distance Terre - Soleil) correspond à la zone des astéroïdes, à mi-chemin Mars - Jupiter.

    Les astronomes recherchant les objets de faible masse, regardent les jeunes étoiles voisines parce que leurs  compagnons  seront  plus lumineux, avant qu'ils ne se contractent et se refroidissent. Les astronomes avaient suspecté, depuis le début des années 90, que AB Dor A, une jeune étoile bien connue située à 48 al (14,9 parsecs) de la Terre et âgée seulement de 50 millions d'années, possède un compagnon de faible masse parce que sa position oscille comme si elle est attirée par un compagnon invisible. Mais même le télescope spatial Hubble n'a pas détecté le compagnon parce qu'il était trop faible et trop près de son étoile.

   Close et ses collègues d'Allemagne (Rainer Lenzen, Wolfgang Brandner), d'Espagne (Jose C. Guirado), du Chili (Markus Hartung, Chris Lidman) et des USA (Eric Nielsen, Eric Mamajek, et Beth Biller) ont photographié le compagnon insaisissable. Close et Lenzen ont employé une nouvelle caméra à fort contraste monté sur l'optique adaptive du VLT de 8,2 m de l'ESO au Chili en février 2004. 

   Close et Lenzen ont développé la nouvelle caméra, le NACO l'imageur simultané différentiel, appelé NACO SDI, pour la chasse aux exoplanètes. La caméra SDI accroît les capacités du VLT et son système d'optique adaptative pour détecter les faibles compagnons qui normalement seraient perdus dans l'éclat de l'étoile. Ils sont les premiers à obtenir l'image d'un compagnon si faible, 120 fois plus faible que l'étoile, et si proche d'elle. La faible distance entre l'étoile et son compagnon ( 0,156 arcsec), soit l'équivalent d'un objet de 15 mm vu à 13 km. Une fois qu'ils localisèrent le compagnon, ils l'ont observé dans le proche infrarouge pour mesurer sa température et sa luminosité. Leur surprise fut très grande en découvrant qu'il était plus froid de 400°C et 2,5 fois plus faible que les modèles prévus. Ils ont ensuite utilisé la localisation exacte, avec l'oscillation connue de l'étoile, pour déterminer avec précision la masse du compagnon.

   La théorie prédit que des objets froids de faible masse devrait être environ 50 fois Jupiter. Mais la théorie est incorrecte, l'objet découvert possède une masse entre  88 et 98 masses de Jupiter. Cette découverte obligera des astronomes à repenser la masse et la nature des objets de faible masse.

   Des objets comme AB Dor C sont très rares. Seulement 1 % des étoiles ont des compagnons de faible masse et seulement 1 % de ces étoiles proches, sont jeunes. C'est pour cela que l'équipe s'estime chanceuse pour avoir pu mesurer exactement la masse du compagnon qui, en plus, est jeune.

  La caméra NACO SDI est un type unique utilisant l'optique adaptative, qui retire les effets négatifs de la turbulence atmosphérique pour produire des images parfaitement stable.

   SDI découpe la lumière d'une simple étoile en quatre images identiques, les faisceaux résultants passent ensuite par quatre filtres légèrement différents sensibles au méthane. Quand les faisceaux lumineux filtrés frappent le réseau de détecteurs de la caméra, les astronomes peuvent soustraire les images pour faire disparaître l'étoile, révélant l'objet de faible masse, riche en méthane, qui serait normalement caché pour la lumière aveuglante de l'étoile.

    Les auteurs de l'article du 20 janvier : "Une calibration dynamique de la relation masse - luminosité  très faibles masses stellaires et peu âgé", sont:  Laird Close de UA Steward Observatory, Rainer Lenzen du Max Planck Institute à Heidelberg (Allemagne), Jose C. Guirado de l'Université de Valence (Espagne), Eric L. Nielsen du UA Steward Observatory, Eric E. Mamajek du Harvard-Smithsonian Center, Wolfgang Brandner du Max Planck Institute à Heidelberg (Allemagne), Markus Hartung et Chris Lindman de l' ESO au Chili et Beth Biller de UA Steward Observatory. 

 ESO News Release

UNIVERSITY OF ARIZONA NEWS RELEASE

Parasol, premières images

20/01/05

  Le microsatellite français Parasol (Polarization and Anisotropy of Reflectance for Atmospheric Sciences coupled with Observations from a Lidar), qui fut mis en orbite avec le satellite militaire Hélios-2A, le 18/12/04 a fait parvenir ses premières images le 7 janvier. Parasol fournira ainsi aux scientifiques des éléments pour mieux appréhender les caractéristiques physiques et microphysiques des nuages et aérosols. Ces images valident en outre le bon fonctionnement du satellite, de sa charge utile et des moyens au sol. Ce satellite doit permettre de comprendre notre système climatique. Les chercheurs veulent connaître le rôle joué par les aérosols sur les phénomènes climatiques, ainsi que l'évolution de la couverture nuageuse avec le réchauffement. Naturellement, il s'agit de comprendre la manière dont les nuages et les aérosols interagissent. C'est en 1999 que fut décidé cette mission pour caractériser les propriétés radiatives des nuages et des aérosols.

   Les mesures polarisées de la lumière par l'instrument POLDER (POLarization and Directionality of the Earth’s Reflectances) capable de caractériser les propriétés radiative et microphysiques observées dans les nuages et les aérosols.

   Parasol s'insère dans un programme franco-américain constitué de 6 satellites formant l' A-train, observatoire spatial unique du climat. Ce n'est que début juin que Parasol rejoindra son orbite définitive, située à 705 km.

   Parasol est une construction du CNES (Centre National d'Etudes Spatiales) à Toulouse en collaboration avec le CNRS 5centre National de Recherches Scientifiques). Les infrastructures assurant le contrôle et les commandes furent à la charge du CNES. Les premiers clichés furent réalisés au-dessus de l'Europe et l'Afrique. Une caméra à grand champ a réalisé des prises de vue de la Terre toutes les 20 secondes, de la même zone, au travers de filtres spectraux et polariseurs.  Ci-dessous, Parasol a vue la tempête qui a balayé l'Europe du Nord le 8 janvier 2005.

http://www.cnes.fr/automne_modules_files/standard/public/p3045_c28011b944cc6d4fa2869b76c3bb073fparasol_image2_p.jpg
Images acquises au dessus de l'Europe, le 8 janvier alors qu’une tempête sévissait sur l'Europe du Nord.
Crédit: CNES

   A droite, l'image composite où nous voyons l'Angleterre et l'Irlande, une partie du Benelux, la bande nuageuse qui traverse la France, l'Allemagne et l'enroulement de la dépression fortement creusée située sur les pays scandinaves. Dans la partie en bas et à droite, l'arc bleuté indique les Alpes sous la neige. C'est dans la bande nuageuse qui se  sont situés les vents puissants , à plus de 180 km/h qui ont balayé l'Europe du Nord. C'est le courant jet, soufflant à 300 km/h en haute altitude, qui fut à l'origine de cette tempête.

   A gauche, image polarisée, la même image, mais en lumière polarisée. En haut, à gauche sur le bord du tourbillon, nous apercevons une zone blanche avec un effet lumineux qui, en réalité est un arc-en-ciel morcelé. Les nuages sont composés de gouttelettes d'eau (arcs lumineux) et des cristaux de glace (parties sombres). Dans la bande nuageuse sur la France, la bande sombre signifie que nous sommes en présence de nuages en haute altitude. En bas et à gauche, un point très lumineux est une réflexion du Soleil dans le golfe de Gascogne.

http://www.cnes.fr/html/_455_463_1541_3022_.php

 Trou noir affamé

19/01/05

   Quand une étoile ou un autre objet stellaire explose, cela signifie la destruction de quelque chose. Les astronomes ont enregistré la plus puissante explosion jamais vue. Elle fut repérée par Chandra, le télescope spatial pour observer le rayonnement X. Ils sont stupéfiés par l'objet qui l'a produite.

   L'explosion s'est produite à l'intérieur de l'amas galactique appelé MS 0735,6+7421 et qui se situe à 3 milliards al. L'éruption semble avoir durée plus de 100 millions d'années et produit une énergie équivalant à des centaines de millions d'explosions de rayons gamma. Les scientifiques de Chandra pensent que l'explosion est le produit d'énormes quantités de matière avalées par un trou noir apparemment affamé.

   Les nouvelles images montrent un nuage de gaz avec 2 cavités érodées. Invisibles à l'oeil nu, ces cavités sont censées être provoquées par des jets de matière momentanément expulsés par le trou noir. La capacité unique de Chandra à observer des amas de gaz chauds, lui a permis de faire cette découverte que d'autres télescopes ont ratée.

   Un trou noir typique se forme habituellement après l'effondrement d'une étoile à neutrons. Lorsque la gravité est trop forte, les neutrons sont poussés à l' intérieur du noyau et les protons se convertissent en neutrons. Comme ceux-ci ne se repoussent pas entre eux, une énorme quantité tient dans un très petit volume. Mais tout comme l'électron, le neutron obéit au principe de l'exclusion selon lequel chacun doit occuper, seul, une cellule élémentaire. Lorsque toutes les cellules sont remplies, les neutrons sont complètement dégénérés et ne peuvent plus résister, plus rien ne peut stopper la contraction. Ainsi, la densité augmente et la vitesse d'évasion dépasse celle de la lumière. Pour mémoire, il faut atteindre la vitesse de 11,2 km/s pour quitter le domaine terrestre, pour quitter le Soleil, la vitesse d'évasion est de 618 km/s et pour quitter une telle étoile il faut que la vitesse d'évasion soit supérieure à la vitesse de la lumière qui est de 300 000 km/s. Les photons sont donc prisonniers de ce monstre, ils ne  peuvent pas le quitter. Nous ne pouvons pas recevoir la lumière en provenance de cet astre. Nous aurons l'impression qu'il y a un trou, d'où son nom: le trou noir. Ce corps, d'un diamètre de 10 km, possède une masse équivalente au Soleil. Sa densité est affolante: 1 cm³ = ½ milliard de tonnes. Attention, la densité est liée au rayon et varie selon la relation 1/R². Ici, nous avons affaire à un rayon de 10 km, mais pour un trou noir dont le rayon serait celui d'une galaxie, la densité serait inférieure à celle de l'eau.

   Une fois  formé, un trou noir commencera à ingérer le gaz des étoiles et tout autre matière galactique l'entourant. Mais les chercheurs sont intrigués par la quantité de matière ingurgitée par ce trou noir. Brian McNamara de l'Ohio University à Athènes a déclaré qu'il était surpris de trouver une masse de 300 millions de Soleil.

   Quant un trou noir dévore d'énormes quantités de matière, il grossit beaucoup, mais en grossissant, son appétit diminue généralement. La preuve fournie par Chandra montre que le trou noir est plus affamé que jamais. Ce trou noir se régale alors qu'il devrait jeûner a expliqué Paul Nulsen, astrophysicien au Harvard-Smithsonian. Les mécanismes gigantesques des trous noirs supermassifs, comme celui qui se trouve dans l'amas galactique MS 0735,6+7421, sont inconnus. Les astronomes se demandent comment un tel trou noir a pu se former et pourquoi continue-t-il à dévorer si goulûment. Les scientifiques se demandent également si le trou noir gardera le gaz environnant ou produira de puissants champs magnétiques dans cette zone. Ces questions vont donner quelque chose à ronger à des chercheurs avides de choses mystérieuses.


Chandra X-ray Observatory Center

Opportunity a trouvé une météorite de fer                                                             

19/01/05

    Opportunity a trouvé une météorite métallique, c'est la première météorite  de ce type, jamais identifiée sur une autre planète. Cet objet plein de trous, de la taille d'un ballon de basket, n'a jamais été recuit par la traversée d'une atmosphère. Il contient du fer et du nickel. Les spectromètres Mössbauer et  X, du rover,  ont confirmé la nature de la météorite au cours du week-end dernier.

    Seule, une très petite fraction de ce type de météorite est trouvée sur Terre. Les autres sont constituées de roche. Comme exemple, les chercheurs citent la météorite qui forma Meteor Crater en Arizona, dont la composition est similaire. Le Dr Steve Squyres de l'université Cornell, principal responsable des instruments scientifiques des rover a déclaré que c'est une des plus grandes surprises à laquelle il ne s'attendait pas. 

    La météorite baptisée "Heat Shield Rock" est située à proximité des débris du bouclier thermique de Opportunity, sur la surface de Meridiani Planum, une plaine plate, cratérisée, qui est le refuge du rover depuis son atterrissage, il y a déjà un an. Squyres ajouta que jamais il n'avait songé à étudier une telle roche sur Mars. Il était inimaginable qu'une météorite métallique, provenant du manteau d'un planétoïde en formation, capable de différencier le métal et la roche, puisse, un jour, être étudiée sur une planète autre que la Terre. C'est une chance incroyable, surtout qu'elle n'a pas été polluée. 

   Maintenant, les scientifiques du rover se demandent si certaines roches, aperçues par Opportunity sur la surface, sont bien des météorites rocheuses. Normalement, la planète Mars devrait avoir été percutée par beaucoup plus de météorites rocheuses que métalliques. Pour Squyres, beaucoup de "galets" furent aperçus sur la plaine, augmentant les possibilités que certains soient des météorites. Les semaines à venir vont être mises à profit pour en savoir plus sur ces objets. Le but n'est pas de connaître les météorites, il y en a suffisamment sur Terre, mais d'en apprendre plus sur Meridiani Planum. La quantité est déjà une information sur la manière dont s'érode la plaine ou bien si elle est en train de se constituer.

   L'étude des météorites fait partie des plans scientifiques vitaux de la Nasa et leurs découvertes sur Mars ouvrent de nouvelles possibilités qui incitent à utiliser des robots pour effectuer ce travail. Spirit et Opportunity en montre un exemple éclatant. Avec les missions de retour d'échantillons, ce sera une nouvelle orientation des recherches complémentaires.

   Opportunity et Spirit ont rempli largement leur contrat. Les missions furent étendues de trimestre en trimestre compte tenu de l'excellent état dans lequel ils se trouvent. C'est nettement plus que ce que le trimestre contractuel  prévu. C'est ainsi, qu' à peu de frais, sinon le maintien en place du personnel scientifique, une mission supplémentaire a pu être envisagée, pour arriver à une année d'activité sur le sol martien. Les chercheurs ont ainsi trouvé assez d'éléments pour penser que Mars a eu un passé humide, il y a très longtemps et que les conditions ont peut-être été favorables à l'apparition des premières molécules du vivant.

   Opportunity a parcouru au total 2 100 mètres. Des taches mineures commencent à apparaître sur les images de la caméra arrière, qui peuvent être causées par la poussière, en arrivant dans la zone du bouclier thermique. Les pilotes de Opportunity envisage d'envoyer, la semaine prochaine, le rover plus au sud, vers une structure circulaire appelée "Vostok" qui se trouve à 1 200 mètres. Voir le chemin à parcourir.

  Quant à Spirit, il totalise au compteur 4 050 mètres. Il progresse lentement, le long d'une crête, vers le sommet des collines Husband, à l'intérieur du cratère Gusev.

http://www.nasa.gov/vision/universe/solarsystem/mer-011905.html

18/01/05  

   SMART-1 (Small Missions for Advanced Research and Technology) est la première mission lunaire européenne. Elle doit tester des technologies spatiales miniatures et nouvelles, notamment la propulsion ionique à partir de l'énergie solaire pour observer et étudier la Lune, notamment à la recherche de ses origines et de l'eau dans les cratères du pôle sud.

   Une série de réallumages seront nécessaires pour finaliser l'orbite. Compte tenu de l'économie de carburant réalisé au cours du voyage, l'ESA a décidé de réduire l'orbite de travail prévue d'une manière significative. La mission durera 6 mois et débutera fin janvier, les paramètres seront ramenés à 300 km au-dessus du pôle Sud et 3 000 km au-dessus du pôle Nord au lieu des 10 000 km programmés. Peu de temps après cette période de 6 mois, par suite des perturbations gravitationnelles provoquées par la Terre, l'orbite deviendra instable et Smart 1 se rapprochera dangereusement de la surface, à moins qu'une correction d'orbite n'intervienne. S'il reste de l'ergol, Smart 1 sera remis sur une orbite plus stable afin de prolonger les expériences scientifiques. Il devrait s'écraser sur la Lune le 24 septembre 2005.

  Le restant de Xénon, gaz qui sert de carburant au moteur ionique, après que l'orbite de travail soit atteinte, sera estimé par le centre de contrôle de ESOC à l'aide de trois méthodes:

• La première est basée sur une corrélation prédéterminée entre la puissance d'entrée au moteur avec le débit de xénon. L'intégration de ce débit par la mission mène au carburant restant prévu au début de la mission nominale de 10,8 kg.

• La seconde est basée sur une formule de la masse instantanée corrélant la pression du xénon, le courant du thermocouple du XFC. L'intégration de ce débit donne 9,6 kg de carburant restant.

• La dernière, qui est considérée comme la plus précise pour la plupart des réservoirs vides, est basée sur la loi des gaz parfaits corrélant la pression, le volume et la température du gaz dans le réservoir. Cette méthode prédit un restant de 6,6 à 7,8 kg.

    Puisqu'il y aura une quantité résiduelle de 1,8 kg de xénon qui ne sera pas utilisée, le carburant restant, dans le plus mauvais scénario, sera inférieur à 5 kg au début de la mission nominale (et également à la fin, puisque pendant les expériences scientifiques, il n'y a aucune consommation de xénon). Une manoeuvre de correction peut consommer jusqu'à environ 4 kg de carburant et l'optimisation peut permettre d'obtenir le plus grand nombre d'allumage possible avec la consommation minimale de carburant.

     Le 18 janvier devait avoir lieu les manoeuvres de mise en orbite opérationnelle. Elles dureront une dizaine de jours pour atteindre l'orbite prévue.

    C'est après avoir effectué 332 orbites autour de la Terre en parcourant 84 millions de km et après un voyage de 412 jours, que la sonde européenne est enfin arrivée dans la banlieue lunaire, le 15 novembre 2004 à 18h48 heure française. Le moteur électrique PPS-1350 de Snecma Moteurs avait était allumé 12h auparavant pour freiner la sonde qui est arrivée, avec une vitesse de 1,14 km/s, au périlune à 5 000 km au-dessus de la surface lunaire. Le moteur fonctionnera ensuite pendant 4 jours pour stabiliser l'orbite. La consommation de 59 kg de xénon, sur les 82 kg embarqués dans un réservoir de 49 l sous une pression de 150 bars, a permis de gagner 2 mois sur le parcourt. Le moteur, de type plasmique à effet Hall, a été allumé 289 fois totalisant déjà 3 700 h de fonctionnement. Le moteur possède une poussée de 68 mN (7 g) et une impulsion spécifique (Isp) de 1 640 s pour une puissance de 1,5 kW avec un minimum de fonctionnement à 480 W. Au début de la mission, 1 190 W étaient disponibles à la sortie de l'éjecteur à plasma stationnaire (SPT) avec une chambre de 100 mm. Le moteur a été qualifié avec une durée de fonctionnement de 7 000 h à puissance maximale, correspondant à une puissance totale de 2.10⁶ N.

   Qu'il soit à plasma, à grille, effet Hall ou ions, les scientifiques parleront dorénavant de moteurs ioniques. 

Voir aussi: news du 310804
SMART-1 at ESA

http://www.snecma-moteurs.com/en/download/propulsion_smart1.pdf

Huygens a fait "splat"

18/01/05

  Selon les données recueillies, les scientifiques européens de l'ESA pensent que Huygens se serait posé avec un "splat" en atteignant la surface de Titan, le vendredi 14/01/05. Ils tirent cette conclusion parce que l'objectif de la caméra IR à haute résolution regarde vers le bas et que beaucoup d'impuretés furent accumulées sur l'objectif. Cela signifierait que la sonde s'est probablement posée sur quelque chose de mou, telle qu'une sorte de cambouis organique. Une autre possibilité serait quelle aurait été exposée à des hydrocarbures sur la surface, qui se seraient déposés sur l'objectif.

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14/01/05

Tous les détails de l'atterrissage

    Le télescope Green Bank Telescopes (GBT) de Robert C. Byrd , West Virginia, USA,  fait parti d'un réseau mondial de radiotélescopes qui ont traqué la sonde Huygens lors de sa descente. Compte tenu de la distance les signaux mettent 67 mn pour nous parvenir. C'est ainsi que les premières informations de Cassini ne nous parviendront pas avant 17h. Mais les scientifiques, très impatients de savoir si Huygens avait bien entamé, ont amélioré les performances des radiotélescopes pour détecter une porteuse, en provenance de Huygens donc très très faible, indiquant que la descente était commencé. Ce signal n'a pas transité par Cassini, qui tourne le dos à la Terre.

   C'est ainsi que le GBT a perçu le faible signal entre 11h20 et 11h25. La presse s'est empressée de dire que l'atterrissage était effectué. C'est inexact, il a dû se produire aux alentours de 13h30 ± 15 mn. La réponse officielle ne viendra qu'en fin d'après-midi, pour annoncer de la réussite de la mission européenne. Après 2,1 milliards de km, Huygens va pouvoir prendre un repos pour l'éternité dans un congélateur géant. C'est le premier engin à atterrir aussi loin. La Nasa a salué très vivement l'exploit.

   "Le bébé est vivant !" c'est exclamé David Southwood, directeur scientifique à l'ESA.

   Après avoir suivi à la lettre sa feuille de route depuis le 25 décembre et parcouru, en 20 jours, 4 millions de km en solitaire, Huygens a atteint son but presque à la seconde prévue. C'est à 11h13 heure européenne, et à 1270 km d'altitude que Huygens pénétra dans les couches supérieures de l'atmosphère de Titan. En 3 mn, sa vitesse passa de 18 000 km/h à 1 400 km/h. C'est équivalent à entrer dans un mur à plus de 100 km/h. La séquence en parachutes permis d'atteindre les 300 km/h. A 160 km, Huygens était dans l'atmosphère et ses instruments en plein travail. A 120 km, le parachute principal était remplacé par un plus petit afin de descendre plus rapidement. C'est à 13h34mn que le contact avec le sol devait avoir lieu. L'exactitude signifie que le modèle prévu, qui tenait compte des premières observations de juillet et d'octobre, était le bon. La prise en compte de vents soufflant à 600 km/h dans une atmosphère 1,5 plus épaisse que celle de la Terre fut bien modélisée. D'autre, les correctifs, de l'erreur de bande passante rencontrée lors de la croisière, furent les bons.

    Huygens transmis des données pendant 90 mn. C'est Cassini qui interrompit la transmission en passant sous l'horizon de Huygens.

  A 19h heure européenne, toutes les infos avaient été rapatriées. C'est à 20h50 que la première image des 350 envoyées, fut visible. Nous pouvons voir des détails époustouflants autant qu'inattendus. Dans la première image, plusieurs pages scientifiques vont s'écrire. Nous savons déjà qu'il n'y a pas d'océan de méthane, pas ou très peu de cratères, pas de montagnes ni de profondes vallées. Tout est à revoir, rien de ce qui était attendu n'existe pour l'instant. Cela semblerait confirmer ce que nous savons depuis le début de la conquête du Système solaire: chaque astre est unique et ne ressemble à aucun autre.

Des blocs de glace	A 8 000 m d'altitude

  Les 350 images: http://huygens.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=36377

  Actuellement, Cassini est à plus de 1,5 milliards de km de la Terre. 

http://www.nasa.gov/images/content/105721main_probe-surface-330.jpg

http://www.nasa.gov/images/content/105727main_h1-330.jpg

Pour plus d'infos sur Titan

Planning de Huygens

14/01/05

13/01/05

   En moins de 48 heures, la tache 720 a grossi pour atteindre 5 fois le diamètre de la Terre. Voici un témoignage de l'observatoire solaire SOHO. L'activité solaire pourrait s'accroître, si la tache 720 continue sa croissance rapide. Déjà la tache est assez grande pour la voir derrière des filtres très puissants. 

http://spaceweather.com/images2005/13jan05/720_big.gif

   Voir l'évolution de la tache: http://www.spaceweather.com/swpod2005/17jan05/favre.gif

     Attention, les yeux sont très fragiles. Beaucoup d'imprudents sont devenus aveugles, la rétine brûlée.  Servez vous de l'exemple avec les jumelles, ci-dessous.

http://spaceweather.com/sunspots/images/binocularprojection2.gif

http://spaceweather.com/sunspots/images/binocularprojection1_med.jpg

http://spaceweather.com/sunspots/doityourself.html

Spirit continue à grimper Husband Hills

13/01/05

http://marsrovers.jpl.nasa.gov/gallery/press/spirit/20050103a/ sol354_MERA_MOC-A357R1_th544.jpg     Le chemin suivi par Spirit depuis le sol 354 (31/12/04), plus quelques futures options de voyage, sont indiqués sur cette carte dans la colline Husband dans les collines Colombia dans le cratère de Gusev. L'équipe du rover aimerait pouvoir atteindre le point baptisé Larry's Lookout pour mieux voir la "Tennesy Valley" et décider de s'y rendre.  L'image de base est issue du catalogue de Mars Global Surveyor.     Image credit: NASA/JPL/MSSS/NMMNH.

   Avec un oeil sur la montre, le travail continue pour Spirit dans les  collines Husband faisant des observations détaillées du sol 354 au 359 (6/1/05) d'une roche baptisée "Champagne" en utilisant la totalité des instruments .

   Les ingénieurs continuent à avoir des difficultés à amener le rover à progresser d'une manière significative vers le sommet à cause du patinage élevé que Spirit éprouve sur la pente sablonneuse. Spirit a été mis à rude épreuve au cours des  30 derniers sols.

   Depuis que sa roue arrière a rencontré malencontreusement  une roche de la taille d'une pomme de terre, au sol 339, les ingénieurs ont été prudents dans la conduite pour éviter les faux pas. Si les roues glissent trop, les ingénieurs cessent de piloter pour avoir la possibilité de sélectionner une autre roche pendant que l'esprit tourne et creuse avec ses roues. L'opacité du ciel, ou quelle est la quantité de lumière bloquée par l'atmosphère, a été plus élevée que d'habitude, la semaine passée, due aux perturbations locales de poussières.

    Une opacité plus élevée entraîne moins d'électricité sur les panneaux solaires. Cependant, en dépit de l'augmentation récente de l'opacité, Spirit a reçu l'énergie adéquate (avec une certaine marge) pour continuer des opérations normales.

    La puissance sur le bus de retour d'alimentation du rover est une collection de fils conçus pour ramener le courant vers la source d'énergie (batterie ou rangée solaire). La tension sur ce bus de retour est passée de 0v au sol 342 est passée à 0,1 volt.

  Ce petit changement de tension coïncide avec la mise sous tension des circuits de chauffage sur un dispositif de déploiement (ou bras du rover). Cela confirme qu'il y a un court-circuit (contact métal sur métal inattendu) entre le retour du bus de puissance et le châssis, comme les ingénieurs le suspectent depuis octobre.

  Le court-circuit est quelque part du côté de retour des circuits de réchauffeur du bras robotisé de Spirit. La présence de ce court-circuit ne doit pas affecter les opérations journalières. Cependant, il y a une couche de protection pour empêcher un court-circuit avec le châssis.
Mars Rovers at JPL

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