Observatoire Royal de Belgique
Direction Opérationnelle "Systèmes de Référence et Planétologie"
Vénus Express
L'ESA a profité de l'infrastructure et du matériel mis en place pour l'envoi de la sonde Mars Express pour mettre sur pied une mission du même type à destination de Vénus. La décision a été prise en 2003 et Vénus Express était déjà prête à décoller en 2005. La sonde spatiale a été mise en orbite autour de Vénus le 11 avril 2006 sur une orbite très elliptique. Le point le plus proche de la planète sur sa trajectoire (le périastre) se situe à 250 km d'altitude et passe au dessus du pôle nord tandis que le point le plus éloigné (l'apoastre) est lui à 66000 km. La sonde fait un tour de Vénus en 24 heures.
Le but principal de la mission est l'étude de l'atmosphère de Vénus. A bord de Vénus Express, on retrouve des instruments auxquels la Belgique a collaboré. Le "SPICAV/SOIR" est le fruit d'une collaboration entre l'IAS (Institut d'Aéronomie Spatiale), la France et la Russie. Pour plus d'informations (en anglais) sur cet instrument, cliquez ici. L'Observatoire Royal de Belgique, lui, est impliqué dans l'expérience de Radioscience basée sur le même principe que pour Mars Express.
Dans le cas de Vénus, le but est d'observer le frottement atmosphérique (drag effect en anglais) ainsi que d'étudier le champ de gravité de la planète. Les deux sont étroitement liés. En effet, des mesures du champ de gravité de Vénus ont déjà été effectuées, mais pas à basse altitude (en dessous de 180 km) au-dessus du pole nord. De plus, à cette altitude, l'atmosphère a un effet notable sur la trajectoire de la sonde. On pourra donc effectuer des mesures du champ de gravité de Vénus à basse altitude, lors des passages au périastre, ainsi que son atmosphère.
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Jusqu'à présent, le périastre se situe à 250 km d'altitude. Ce n'est que lors de campagnes de mesures dédiées, en 2008, 2009 et 2010, que l'altitude du périastre a été abaissée entre 176 et 186 km. Ces campagnes n'ont duré que quelques jours d'affilée avant de remonter l'altitude du périastre à 250 km. Le but de cette manoeuvre est d'éviter que la sonde ne continue sa descente dans l'atmosphère et ne finisse par s'y désintégrer. Durant ces campagnes, on a estimé la densité de l'atmosphère à l'altitude du périastre. L'ORB a effectué les calculs nécessaires en modifiant précisément l'orbite de la sonde à l'aide des données de l'expérience Radioscience. Ces calculs ont permis d'estimer la force de frottement et en retour la densité de l'atmosphère à l'altitude du périastre. Ces calculs n'ont été effectué que pendant les campagnes où le périastre était à plus basse altitude afin de pouvoir détecter l'effet de la force de frottement sur l'orbite de la sonde. Ces campagnes se répèteront durant les phases étendues de la mission jusqu'en 2012. A terme, l'ESA prévoit une manoeuvre plus ambitieuse, manoeuvre dite d'aérofreinage, qui s'appuiera sur cet effet de frottement. Plus Vénus Express passera à basse altitude (on prévoit d'aller jusqu'à 140 km d'altitude d'ici 2012), plus l'atmosphère qu'elle traversera sera dense. Il y aura donc une force de frottement plus importante qui aura un impact sur l'orbite entière. C'est ce qui est illustré dans la vidéo ci-contre. L'intérêt de cette manoeuvre est d'utiliser l'atmosphère pour freiner la sonde spatiale sans utiliser les moteurs. La façon dont la trajectoire est modifiée se voit bien dans la vidéo. L'altitude du périastre bouge relativement peu tandis que celle de l'apoastre diminue de manière plus importante.
L'orbite devient de plus en plus circulaire. L'objectif final est d'obtenir une période de 12h plutôt que 24h. Vénus Express passera donc deux fois par jour à basse altitude. Cela permettra d'obtenir deux fois plus de mesures. Cette extension de mission permettra d'optimiser les retombées scientifiques ainsi que l'étude de l'atmosphère de Vénus. |