Le Japon se satellise autour de Vénus

Akatsuki, premier orbiteur japonais de Vénus. Crédit : Jaxa.
La sonde Akatsuki, alias Venus Climate Orbiter, est parvenue à se placer sur orbite autour de Vénus le 7 décembre. C’est la première fois qu’une sonde japonaise parvient à se satelliser autour d’une autre planète.

La manœuvre a été accomplie grâce à l’allumage pendant 20 minutes de quatre moteurs monergols de 23 N de poussée chacun, normalement affectés au contrôle d’attitude et qui n’avaient pas été qualifiés pour fonctionner sur de telles durées.

La sonde gravite maintenant en 13 jours et 14 heures sur une orbite très elliptique entre 400 et 440 000 km d’altitude. Celle-ci sera modifiée en avril pour être réduite à neuf jours. La sonde doit ensuite étudier l’atmosphère de la planète grâce à cinq caméras travaillant dans différentes bandes de l’infrarouge et de l’ultraviolet.

Échec initial

Lancée le 21 mai 2010, Akatsuki aurait dû se placer sur une orbite de 30 heures autour de Vénus le 7 décembre suivant, afin de travailler en tandem avec la sonde européenne Venus Express. Hélas, la défaillance de son moteur principal OME (Orbit Maneuver Engine) de 500 N, après moins de trois minutes de poussée, n’avait pas permis l’injection sur orbite vénusienne et elle avait poursuivi sa course autour du Soleil. L’analyse des nombreuses télémesures renvoyées après l’incident a permis de déterminer que le mauvais fonctionnement d’une vanne de pressurisation du réservoir d’hydrazine a entraîné une chute de poussée accompagnée d’une hausse de température dans la chambre en raison du mauvais rapport de mélange entre les ergols. La tuyère de l’OME, qui inaugurait une nouvelle technologie de céramique en nitrure de silicium (Si3N4), a été endommagée par ces conditions, entraînant une rupture de son divergent.

Report de cinq ans

Les équipes de la Jaxa ont alors déterminé qu’une nouvelle opportunité d’injection se présenterait cinq ans plus tard. La sonde – initialement conçue pour une mission de 2,5 ans – a été placée en hibernation pendant près de trois ans, après purge de son réservoir de peroxyde d’azote, devenu inutile après la défaillance de l’OME. Entre-temps, la mission Venus Express est parvenue à son terme. Le contact avec l’orbiteur européen a été perdu en décembre 2014, peu avant le réveil d’Akatsuki.

D’une masse au lancement de 518 kg, dont 200 kg d’ergols, la sonde a été réalisée sous maîtrise d’œuvre industrielle de Nec Toshiba Space Systems. Son développement par la Jaxa a coûté 14,6 Md¥ (110 M€ au cours actuel), mais le coût actuel de la mission est estimé à 290 M$.

Avant Akatsuki, le Japon avait déjà connu un échec avec son orbiteur martien Nozomi, lancé en 1998, et qui n’ayant pu atteindre la planète rouge, en deux tentatives, en raison de défaillances d’une vanne d’ergols en 1999 et de son électronique de bord en 2003.

Le Japon est la première puissance spatiale asiatique autour de Vénus, tandis que l’Inde a réussi un exploit similaire autour de Mars en 2014. Leur principal rival, la Chine, concentre ses efforts sur la Lune mais prévoit de lancer une mission vers Mars en 2020 et vers Vénus en 2024.

 

Cet article a été publié dans le numéro 0.3 d’Aerospatium, daté du 12 décembre 2015.

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