Le 23 août à 19h34 (heure de Hanoï), le vaisseau spatial indien sans pilote Chandrayaan-3 a atterri avec succès sur le pôle sud de la Lune après un vol de 41 jours. Cette mission fait de l’Inde le premier pays au monde à faire atterrir un vaisseau spatial sur le pôle sud de la Lune, un endroit où les humains n’ont jamais mis les pieds.
L’une des grandes questions qui se posent est de savoir pourquoi il a fallu 41 jours au vaisseau spatial indien Chandrayaan-3 pour atterrir sur la Lune.
À titre de comparaison, le vaisseau spatial russe Luna-25 n'a mis que 6 jours pour entrer en orbite lunaire, le vaisseau spatial chinois Chang'e 2 n'a mis que 4 jours pour atteindre la Lune lors d'une mission effectuée en 2010. Le vaisseau spatial Apollo-11 de la NASA n'a également mis que 4 jours pour faire la même chose, et avait l'apparence de 3 astronautes atterrissant sur la Lune.
Même le vaisseau spatial soviétique Luna-1 n'a mis que 36 heures pour atteindre l'orbite de la Lune, lors d'une mission effectuée en 1959.
La raison de cette grande différence de temps de mission est que Chandrayaan-3 utilise le système de fusée Launch Vehicle Mark-III (LVM-3), qui a une force de lancement beaucoup plus faible que les véhicules ci-dessus, afin d'économiser sur le budget de la mission.
Pour compenser les limitations technologiques, le vaisseau spatial Chandrayaan-3 a dû utiliser une méthode ingénieuse s'appuyant sur la gravité de la Lune et de la Terre pour atteindre sa destination. Le vaisseau spatial doit faire 4,5 fois le tour de la Terre et plusieurs fois le tour de la Lune pour stabiliser la vitesse nécessaire, avant d'effectuer la phase d'atterrissage. De ce fait, la durée de la mission a été prolongée à 40 jours.
L'astronaute Neil Armstrong à côté du drapeau américain sur la Lune lors de la mission Apollo-11. (Photo : NASA)
Comment voler vers la lune ?
La Lune est à environ 384 400 km de la Terre. C'est une distance énorme : si vous pouviez conduire une voiture à 100 km/h jusqu'à la Lune, il vous faudrait plus de 4 000 heures, soit environ 166 jours, pour atteindre le satellite de la Terre, soit l'équivalent de 5 mois de conduite non-stop.
Bien sûr, nous ne pouvons pas conduire des voitures jusqu'à la Lune. Les humains doivent compter sur des vaisseaux spatiaux pour voyager dans l’espace et c’est également le seul moyen qui nous aide à atteindre la Lune.
Ces engins spatiaux sont spécialement conçus pour voyager dans le vide spatial et résister aux conditions difficiles du voyage.
Il existe différentes méthodes pour voler vers la Lune à bord d'un vaisseau spatial, notamment l'orbite de rendez-vous lunaire, l'orbite de rendez-vous terrestre et le vol direct.
Parmi les trois options ci-dessus, l’orbite de rendez-vous lunaire est la plus populaire et est utilisée par la Russie, les États-Unis et la Chine dans leurs missions lunaires.
Le Lunar Orbit Rendezvous (LOR), ou approche orbitale lunaire, était un concept du programme américain Apollo. En conséquence, le vaisseau spatial principal ainsi qu'un atterrisseur plus petit seront lancés en orbite lunaire.
L'atterrisseur se séparerait ensuite et atterrirait sur la surface lunaire, tandis que le vaisseau spatial principal resterait en orbite lunaire. Une fois la mission d'atterrissage terminée, l'atterrisseur retournera en orbite lunaire et s'amarrera au vaisseau principal. Une fois que l'équipage sera passé de l'atterrisseur au vaisseau principal, l'atterrisseur se séparera. Le vaisseau principal ramènera ensuite les astronautes sur Terre.
Le LOR lui-même est également divisé en de nombreux modes de vol différents selon le système de fusée, le vaisseau spatial habité ou non.
Trajectoire de vol du vaisseau spatial indien Chandrayaan-3 lors de son voyage de 41 jours vers la Lune. (Photo : ISRO)
Le vol direct est considéré comme un croisement entre les modes de vol LOR, construisant essentiellement une fusée qui peut voler directement de la Terre à la Lune, puis revenir sur la même fusée.
La dernière façon de voler vers la Lune jamais tentée par l'homme était le rendez-vous orbital terrestre (EORR), une méthode utilisée par la NASA avant le programme Apollo.
Le point fort de l’approche EOR est d’effectuer plusieurs lancements de différents composants du vaisseau spatial en orbite terrestre, où l’assemblage dans un vaisseau spatial plus grand peut avoir lieu. Ce vaisseau spatial plus grand volerait ensuite vers la Lune et y atterrirait, puis décollerait et reviendrait sur Terre.
Combien de temps faut-il pour voler vers la Lune ?
La vitesse moyenne du vaisseau spatial d’exploration lunaire est d’environ 38 000 km/h (10 fois la vitesse du son).
Le temps nécessaire à un vaisseau spatial pour voyager vers la Lune dépend de divers facteurs, tels que le type de vaisseau spatial, sa vitesse et la trajectoire qu’il suit. En moyenne, il faut à un vaisseau spatial environ 3 à 4 jours pour voyager de la Terre à la Lune à une vitesse d'environ 5 300 km/h. Cela inclut le temps qu’il faut au vaisseau spatial pour échapper à la gravité terrestre, voyager dans l’espace et entrer dans l’attraction gravitationnelle de l’orbite de la Lune.
Selon la mission, le temps nécessaire à un vaisseau spatial pour voler vers la Lune varie, mais en moyenne, il sera de 3 à 4 jours.
L’orbite ou le chemin suivi par un vaisseau spatial affecte également le temps qu’il lui faut pour atteindre la Lune. Les engins spatiaux suivent généralement une trajectoire courbe, appelée changement de trajectoire, pour atteindre la Lune. Cela leur permet d’utiliser la gravité de la Terre et de la Lune pour économiser du carburant et voyager plus efficacement. L’orbite exacte dépend des exigences de la mission et des objectifs spécifiques de la mission spatiale.
Ces dernières années, l’intérêt pour l’exploration lunaire a de nouveau augmenté, avec des projets de futures missions visant à renvoyer des humains sur la Lune et même à établir une présence humaine permanente sur la surface lunaire.
Ces missions impliqueront probablement des engins spatiaux et des technologies de pointe, et les scientifiques et ingénieurs travaillent constamment à développer de nouvelles façons de rendre le voyage vers la Lune plus rapide et plus efficace.
À mesure que la technologie continue de progresser, nous pourrions assister à des voyages dans le temps encore plus rapides à l’avenir, ouvrant de nouvelles possibilités d’exploration de la Lune et au-delà.
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