DOSSIER // Le petit livre blanc 2012-2016 promet des Chinois sur la Lune

Article de Rémy Decourt publié le 03/01/2012

La Chine vient de rendre publiques ses ambitions spatiales pour les cinq prochaines années. Dans le domaine des vols habités et des moyens d'accès à l'espace, les ambitions sont très élevées.

Dans son Livre blanc, la Chine a dévoilé ses priorités spatiales pour la période 2012-2016. Concernant les vols habités, en plus du développement de trois nouveaux lanceurs - y compris un système de lancement à déploiement rapide -, ce pays va conduire des études préliminaires en vue d'envoyer des Hommes sur la Lune.

La Chine va donc étoffer son programme lunaire, qui comprend déjà des sondes des atterrisseurs, des rovers et des missions de retour d'échantillons, avec des missions habitées d'ici une vingtaine d'années.

Alors que les grandes agences spatiales se détournent de la Lune au profit des astéroïdes et de Mars, on peut se demander ce qui se pousse la Chine dans cette direction. Comme l'explique Isabelle Sourbès-Verger, géographe et spécialiste des politiques spatiales au CNRS, « comme toutes les puissances spatiales, les Chinois ont besoin de se fixer des objectifs ambitieux pour créer une dynamique. Comme il est exclu pour le moment d'aller sur Mars et que la Terre n'a qu'un seul satellite, le choix des destinations est plutôt restreint... »

Cela dit, s'il ne fait guère de doute que les bases de ce programme seront scientifiques et économiques, à long terme, l'utilisation des ressources lunaires est une des grandes priorités de la Chine. En effet, la Lune abrite un gaz rare sur Terre, l'hélium-3, qui peut être utilisé pour la (future) fusion nucléaire. D'après certains scientifiques, il se trouve en quantité suffisante pour alimenter la Terre en énergie pendant des siècles... pour peu qu'on soit capable de l'extraire et de l'utiliser. C'est pourquoi l'un des objectifs de la sonde Chang’e 1 consistait à cartographier la distribution de l'hélium-3 sur la surface lunaire. Près de 100.000 tonnes seraient présentes sur la Lune à une profondeur moyenne de 5 à 6 mètres.

À l'instar du programme Apollo qui avait permis aux États-Unis de faire un bond en avant dans de nombreux domaines (technologiques, économiques), la Chine compte faire de même avec sa décision de mettre en place des études préliminaires en vue d'envoyer des Hommes sur la Lune. CNSA  

Sécuriser l'accès à l'espace

Quant aux futurs lanceurs, les projets visent autant à percer sur le marché des lancements commerciaux qu'à sécuriser l'accès à l'espace, quelle que soit la charge utile à lancer et l'orbite visée. Pour ce faire, la Chine planifie trois nouveaux lanceurs, dont le Longue Marche 5 déjà en développement. Ce futur lanceur lourd sera capable de lancer 25 tonnes de charge utile en orbite basse ou 14 tonnes en orbite de transfert géostationnaire. Il pourra donc lancer les modules de la future station spatiale chinoise dont un des premiers éléments précurseurs est déjà en orbite. Le Longue Marche 7, lui, sera conçu pour lancer 5,5 tonnes sur une orbite héliosynchrone à une altitude de 700 km. Quant au troisième lanceur, le Longue Marche 6, il s'agit d'un système de transport spatial à déploiement rapide capable de lancer 1 tonne de charge utile en orbite héliosynchrone à une altitude de 700 km.

Enfin, malgré l'existence de trois sites de lancement (Jiuquan, Xichang and Taiyuan), la Chine poursuivra la construction d'une quatrième base de lancement, sur l'île de Hainan. Ce sera le premier situé près d'un rivage et non dans des régions désertiques de l'intérieur. Elle sera notamment utilisée pour lancer les futures missions habitées à destination de la Lune.

Tout programme spatial d’exploration nécessite un lanceur lourd de très grande capacité. Celui de la Chine n’échappe pas à cette règle. Présenté en décembre 2010 lors du Zhuhai Air Show, cette maquette d’une Long March 5 capable de transporter 25 tonnes en orbite basse à l’horizon préfigure peut-être le lanceur lourd qui pourra lancer un équipage vers la Lune en 2030. DR

Dans son rapport Space Science & Technology in China : A Roadmap to 2050, l'Académie chinoise des sciences a tracé une ambitieuse feuille de route pour sa communauté scientifique et l'industrie spatiale d'un pays en plein boum économique.

Pour atteindre ses objectifs, la Chine aura besoin d'ici quelques années d'un lanceur lourd capable d'envoyer quelque 130 tonnes en orbite basse. Sa mise au point ne sera pas une partie de plaisir. Pour y parvenir, la Chine aura besoin d'acquérir un certain nombre de technologies qu'elle ne maîtrise pas pour l'instant. Autre problème, aucune installation au sol de ses centres spatiaux ne semble suffisamment dimensionnée pour opérer un lanceur de cette envergure.

À l'instar des États-Unis, empêtrés dans le choix de l'architecture du lanceur lourd qui leur manque depuis que l'on sait que la navette ne sera plus utilisée d'ici quelques mois, la Chine n'a pas d'idée préconçue sur ce à quoi ressemblera son futur lanceur. Des études de faisabilité ont été lancées. Cependant, le développement de la Long March 5, une famille de lanceurs aux performances similaires aux delta IV et Ariane 5 (20 tonnes en orbite basse et 10 tonnes en GTO), prévue vers 2014, pourrait être un bon point d'appui. Son corps central pourrait servir de booster.



Le programme spatial de la Chine de 2011 à 2050


Ci-dessous, les prochaines étapes de l'exploration spatiale de la Chine tel que les prévoit l'Académie chinoise des sciences d'ici à 2050 :

2011 : envoi du microsatellite YingHuo-1, sur la sonde russe Phobos-Grünt, pour une mission en orbite martienne ;
2012 : première sonde chinoise à se poser sur la Lune ;
2014 : seconde sonde chinoise sur la Lune ;
2015 : sonde autour de Mars, avec passage à proximité d'astéroïdes ;
2017 : premier retour d’échantillons lunaires ;
2018 : second retour d'échantillons de la Lune ;
2020 : envoi d'un robot scientifique dans le Système solaire, avec exploration in situ d'une planète ;
2025 : arrivée d'une sonde à la surface de Mars ;
2030 : première mission habitée de la Chine sur la Lune ;
2033 : retour d'échantillons prélevés sur le sol martien ;
2035 : mise en œuvre d'une mission vers les planètes et les astéroïdes au-delà de Jupiter ;
2040 : construction de la première base habitée en permanence pour des missions de courte durée ;
2050 : première expédition habitée de la Chine sur Mars.

Les ambitions spatiales de la Chine pour les cinq prochaines années

Article de Rémy Decourt publié le 02/01/2017


Comme tous les cinq ans, le Livre blanc des activités spatiales de la Chine se révèle être riche d'enseignements sur ses ambitions dans ce domaine. Celui qui vient d'être rendu public pour la période 2017-2022 ne déroge pas à cette règle. S'il permet de se rendre compte des progrès réalisés par la Chine dans ce secteur, il promet aussi pour ces cinq prochaines années des activités spatiales qui devraient renforcer le rôle moteur de la Chine dans l'exploration robotique, l'utilisation de l'espace et l'activité humaine en orbite basse.

La Chine vient de publier un nouveau Livre blanc dans lequel elle conforte ses ambitions spatiales pour la période 2017-2022. Elle met notamment en avant les programmes déjà engagés dans l'utilisation de l'orbite basse ainsi que l'exploration de la Lune et Mars. Elle prévoit d'accélérer le développement de ses activités spatiales en renforçant les capacités industrielles de son secteur spatial et affiche sa volonté de coopérer avec d'autres pays. Depuis 2011, quelque 43 accords de coopération et partenariat ont été signés avec 29 pays, agences spatiales et organismes internationaux, dont la France et l'Agence spatiale européenne (ESA).

Dans le domaine des vols habités, la continuité est de mise avec le renforcement de la maitrise de toutes les technologies liées à cette activité, dans la construction et l'exploitation de sa future station spatiale. Après la maitrise de l'accès à l'espace, du vivre et travailler dans l'espace et du rendez-vous orbital, l'étape suivante est l'apprentissage du pilotage de modules orbitaux avec Tianzou 1, un véhicule automatique dont le premier vol est prévu en 2017. Quant à son idée d'envoyer des Hommes sur la Lune, malgré que cet objectif n'est pas mentionné, elle y fait tout de même allusion en indiquant que les progrès en matière de vols habités seront utiles à l'exploration de l'espace cislunaire.
Deux taïkonautes s'apprêtent à monter à bord d'une capsule Shenzhou. Reuters, China Daily


La Lune avant Mars en 2020

Si aujourd'hui la Chine a Mars en point de mire, ses efforts se concentrent, et se concentreront encore ces prochaines années, sur la Lune avec une mission de retour d'échantillons lunaires (Chang'e 5) en 2017 et un atterrissage sur la face cachée de notre satellite (Chang'e 4) en 2018. En 2020, comme les Américains avec Mars 2020 et les Européens avec ExoMars 2020, la Chine enverra un rover se poser sur Mars, première étape d'un programme qui se terminera par une mission de retour d'échantillons martiens dans le courant de la décennie 2030. Enfin, et c'est nouveau, elle montre un intérêt grandissant pour les astéroïdes et Jupiter qui seront certainement deux destinations au programme du prochain Livre blanc.

Dans le domaine des sciences spatiales, la matière noire est mise en lumière avec un satellite dédié à sa recherche ainsi qu'au lancement d'un observatoire dans le X pour étudier la dynamique de la matière et les processus de rayonnement à haute énergie dans le champ gravitationnel des objets de l'univers, dont les trous noirs.

Ce Livre blanc annonce aussi un renforcement du système de positionnement et de navigation Beidou, l'équivalent chinois du Galileo européen et du GPS américain, de façon à l'étendre au-delà de la sphère régionale de la Chine et lui donner une capacité mondiale avec 35 satellites en orbite à l'horizon 2025. Il précise également les domaines de l'observation de la Terre dans lesquels la Chine devra accroître son autonomie et sa capacité à collecter puis traiter des données satellites. Enfin, il veut un renforcement de l'autonomie chinoise dans le secteur des télécommunications spatiales. Concernant la surveillance de l'espace et des débris orbitaux, la Chine veut une autonomie de surveillance de son infrastructure spatiale. Comme l'ESA d'ailleurs, elle souhaite moins dépendre du Space Surveillance Sytem américain (Norad) et va accroitre ses capacités de surveillance avec la construction de nouvelles installations au sol. Sans surprise, ce Livre blanc tait les activités spatiales militaires de la Chine, très active dans ce domaine.

Note : Depuis 1956, date du début de ses activités spatiales, la Chine est devenue la deuxième ou troisième puissance spatiale au monde. Derrière les États-Unis, faisant jeu égal avec la Russie et devant l'Agence spatiale européenne dans le domaine des vols habités. Le début de cette activité s'est matérialisé en 1960 avec le lancement d'un premier missile dénommé Dong Fang-1, une copie du missile soviétique R-2 et de la fusée-sonde T-7M, à usage scientifique. Elle devient une puissance spatiale en 1970, avec le succès du tir du lanceur à trois étages CZ-1 et la mise en orbite de son premier satellite (Dongfang hong). En 2003, elle devient la troisième nation au monde capable d'envoyer un astronaute dans l'espace.

La Chine veut s'aventurer dans le Système solaire

Article de Rémy Decourt publié le 09/08/2017

Ces prochaines années, la Chine compte bien s'aventurer un peu partout dans le Système solaire. De la Lune à Uranus en passant par Jupiter, les ambitions spatiales du pays sont impressionnantes. La Chine veut aussi étudier les ondes gravitationnelles et rechercher de la vie extraterrestre.

Lorsqu'elle a débuté sa conquête spatiale, la Chine accusait cinquante ans de retard par rapport aux États-Unis et à la Russie. Aujourd'hui, la situation a bien changé. Si, dans certaines niches technologiques, le pays accuse encore un certain retard, notamment en raison des règles Itar qui l'empêchent d'utiliser des composants américains, dans d'autres, il est en pointe. C'est par exemple vrai en ce qui concerne la technologie antisatellite ou les communications quantiques.

Récemment, une conférence s'est tenue (GLEX 2017) à destination des gouvernements, des agences spatiales, des industriels et des entrepreneurs. Il s'agissait de leur proposer un forum de haut niveau pour échanger, analyser et confronter leurs expériences dans le domaine spatial. Durant cet évènement, la Chine a dévoilé de nouvelles ambitions dans le domaine de l'exploration robotique du Système solaire. En début d'année, elle avait donné un aperçu de ce que pourraient être ses missions futures.

Ainsi, l'intérêt pour les astéroïdes et Jupiter s'est matérialisé avec l'annonce d'une mission de retour d'échantillons d'un astéroïde et celle de l'envoi d'une sonde à destination de Jupiter et Ganymède (2036). Uranus est également une cible pour une mission durant la décennie 2040.

Rapporter des échantillons de la Lune et de Mars

En 2018, la Chine rapportera des échantillons lunaires avec la mission Chang'e 5. Et, si l'on se fie aux dates avancées, dès le début de la décennie 2030, la Chine pourrait être la première nation à amener des échantillons de Mars sur la Terre, bien avant la Nasa.

Cela dit, malgré les tergiversations américaines sur le financement d'une mission de retour d'échantillons martiens, il serait très surprenant que les Chinois réussissent cet exploit en premier. D'abord parce qu'ils n'ont pas totalement mis au point les technologies nécessaires à chaque phase de cette mission et, d'autre part, parce que la Nasa a tout de même un temps d'avance. En effet, en 2020, celle-ci lancera le rover provisoirement appelé Mars 2020 qui devra notamment préparer un petit colis d'échantillons qu'une mission ira récupérer plus tard.

Ondes gravitationnelles, vie extraterrestre et activités sur la Lune

Dans le domaine des sciences spatiales et des études des phénomènes astronomiques les plus violents et énigmatiques, les ambitions de début d'année sont confirmées. À ce qui était prévu (étude de la matière noire et des trous noirs par exemple), s'ajoute la volonté de mieux comprendre les ondes gravitationnelles et la recherche d'indices de toute forme de vie extraterrestre.

On notera aussi que notre satellite naturel est toujours au programme avec des ambitions renforcées, élargies à des missions annonciatrices d'activités humaines sur la Lune. Un nouveau cycle de missions lunaires pourrait se mettre en place avec l'envoi d'atterrisseurs aux pôles et sur la face cachée.

Depuis l'annonce de son programme lunaire en 2003, dont le coup d'envoi a été donné en 2007 avec le lancement de la sonde Chang’e 1, l'intérêt de la Lune pour la Chine n'est pas prêt de s'arrêter. Ses ambitions futures vont bien au-delà de la face cachée sur laquelle vient de se poser le rover Yutu 2. En effet, et comme l'ont confirmé des responsables politiques et spatiaux chinois, l'objectif final de la Chine est de s'y installer de façon pérenne dans des bases construites en dur.

Si la Chine veut s'installer durablement sur la Lune, ce n'est évidemment pas pour y faire du tourisme et de la science basique. Elle a parmi ses objectifs affichés l'exploitation des ressources minérales et de glace d'eau, notamment pour produire les consommables dont auront besoin les futures expéditions humaines à destination de Mars, d'astéroïdes et au-delà du système interne. D'ici l'organisation des premières expéditions chinoises sur la surface de la Lune, prévues à l'horizon 2030, à une époque où les Américains débarqueront sur Mars, la Chine devra acquérir et maîtriser de nouvelles technologies qui émergent aujourd'hui.

Exploiter les ressources lunaires pour concevoir et fabriquer des habitats

Deux de ces technologies, l'impression 3D, pour la construction d'infrastructures en dur et la mise au point d'unités ISRU pour exploiter et utiliser des ressources lunaires, sont un des objectifs de Chang'e 5. Si Chang'e 4 a, parmi ses objectifs, le recensement des ressources minérales et de hélium 3, Chang'e 5 a pour but de rapporter sur Terre des échantillons lunaires. Cette mission, dont le lancement est prévu fin 2019-début 2020, doit se poser sur la face visible, dans l'océan des Tempêtes. Elle collectera quelque deux kilogrammes de roches et matériaux lunaires. Ces échantillons serviront notamment à tester des techniques de construction en 3D à partir du régolithe lunaire. Tout l'enjeu étant de construire à partir des matériaux présents sur la surface de la Lune des habitations solides pour résister à des conditions extrêmes telles que des impacts de météorites, de pression et de températures. Ces échantillons serviront également à mener des recherches sur la manière de générer de l'oxygène à partir de ce régolithe lunaire.

Chang'e 5 sera suivie d'autres missions robotiques, dont vraisemblablement une deuxième mission de retour d'échantillons lunaires qui pourraient être récupérés sur la face cachée de la Lune (Chang'e 6). La Chine étudie également la possibilité d'envoyer des rovers ou des landers aux pôles destinés à démontrer la faisabilité d'extraire et d'utiliser des ressources lunaires.