Mission Magellan sur Vénus
Magellan est une sonde interplanétaire américaine lancée le 4 mai 1989 par la navette spatiale Atlantis (mission STS-30). Grâce à son radar, elle a permis de cartographier 98 % de la surface de Vénus. Elle a été nommée ainsi en l’honneur de l’explorateur portugais Ferdinand Magellan. Les images ci-contre proviennent de la sonde Magellan. Cette sonde a observé le sol de Vénus par radar. En effet, les nuages nous empêchent d’avoir une vue directe sur le sol et ces images ont été reconstituées à partir des données radar. La cartographie de Vénus a révélé l’existence de volcans à la surface de cette planète.
Le vaisseau spatial se composait principalement d’une grande antenne parabolique à gain élevé (3,7 m) qui servait à la fois de communication et d’instrument scientifique pour le SAR. Le vaisseau spatial mesurait environ 6,4 m de long et, avec les panneaux solaires déployés, environ 9,2 m de large. Derrière la parabole se trouvait une section rectangulaire contenant l’électronique du capteur radar, les roues de réaction et les batteries. Derrière cette section se trouvait un bus décaédrique, qui comprenait le réseau de panneaux solaires, un scanner stellaire, une antenne à gain moyen, l’ordinateur de bord et deux magnétophones. Derrière le bus se trouvait le module de propulsion.
L’aventure Vénus de Magellan
La mission Magellan de la NASA est l’une de ses missions spatiales les plus réussies. Après son arrivée en orbite de Vénus le 10 août 1990, Magellan est devenu le premier vaisseau spatial à imager toute la surface de Vénus. ASGanesh revient sur la mission, qui a également fait plusieurs autres découvertes sur notre planète voisine La vue hémisphérique de Vénus que nous voyons dans l’image ci-jointe a été publiée pour la première fois par la NASA le 4 juin 1998. Une image composite codée par couleur pour représenter l’élévation et traitée pour mettre en valeur même les petites caractéristiques, c’est le résultat d’une décennie d’enquêtes radar qui a abouti à la mission Magellan.
Magellan a été la première sonde spatiale lancée par les États-Unis depuis plus de 10 ans. Une grande partie du système de base a été assemblé à l’aide de pièces de rechange laissées par les missions précédentes, y compris celle de Voyager, Galileo et Mariner 9. Initialement prévu pour un lancement en 1988, la mission a été repoussée d’au moins un an en raison de la catastrophe de la navette spatiale Challenger en 1986.
Lancé par une navette spatiale
La navette spatiale Atlantis (STS-30R) a été lancée le 4 mai 1989. Magellan a été libéré de la soute de la navette spatiale Atlantis par l’équipage de STS-30R le 5 mai. Il y avait quelque chose à célébrer dès le début en tant que Magellan est devenu le premier vaisseau spatial planétaire lancé depuis une navette spatiale. Trois corrections de trajectoire plus tard, Magellan est arrivé en orbite de Vénus le 10 août 1990. Après une panne de communication de 15 heures et une autre interruption de 17 heures à deux reprises, l’équipe au sol a envoyé un nouveau logiciel pour réinitialiser le système afin de résoudre ces problèmes.
Conçu pour cartographier 70% de la surface vénusienne jusqu’à une résolution de 120 à 300 m, Magellan s’est acquitté de sa tâche et a commencé à renvoyer des images radar de haute qualité à partir du 15 septembre 1990. Celles-ci montraient du volcanisme, des mouvements tectoniques et des kilomètres de canaux de lave, entre autres.
Cartographie radar
Le 15 mai 1991, Magellan a terminé son premier cycle de 243 jours de cartographie radar de la surface vénusienne. Cela comprenait 1 200 gigabits de données – plus de données que toutes les missions planétaires précédentes de la NASA combinées à l’époque – et fournissait des vues claires de plus des quatre cinquièmes de la surface de Vénus.
Ayant déjà réalisé plus que ce qu’il avait prévu, Magellan a complété cinq cycles supplémentaires. Alors que les deuxième et troisième ont servi de cycles de cartographie supplémentaires et ont augmenté la couverture à 96% puis 98% de la surface vénusienne, les trois cycles restants se sont concentrés sur l’obtention d’autres données.
La mission a pu montrer que plus de 85% de la surface vénusienne est recouverte de coulées volcaniques ; cette dérive des continents n’est pas évidente sur Vénus ; et que les caractéristiques de surface peuvent rester pendant des centaines de millions d’années. Le dernier d’entre eux est dû à l’absence totale d’eau, ce qui fait de l’érosion un processus extrêmement lent malgré les températures et les pressions de surface élevées de Vénus. Et, bien sûr, comme mentionné dès le début, Magellan a énormément contribué à fournir les cartes radar de Vénus à la plus haute résolution jusqu’à présent.
Vous avez peut-être compris que la mission Magellan porte le nom de l’explorateur portugais Ferdinand Magellan.
Le 10 août 1519, Magellan a commencé son exploration avec une flotte de cinq navires et un équipage total de 270. Le détroit de Magellan porte son nom et il est également le premier Européen à traverser l’océan Pacifique. Seuls 18 des 270 membres d’équipage d’origine et l’un des cinq navires sont rentrés chez eux trois ans plus tard. Magellan lui-même n’était pas l’un d’entre eux car il avait perdu la vie dans une bataille pendant l’expédition.
Le vaisseau spatial Magellan de la NASA atterrit sur Vénus
Le vaisseau spatial Magellan entrera en orbite autour de Vénus le vendredi 10 août et, trois semaines plus tard, commencera à cartographier avec un radar d’imagerie jusqu’à 90% de la planète couverte de nuages. Le vaisseau spatial Magellan entrera en orbite autour de Vénus le vendredi 10 août et, trois semaines plus tard, commencera à cartographier avec un radar d’imagerie jusqu’à 90% de la planète couverte de nuages. Magellan a été placé en orbite proche de la Terre par la navette Atlantis le 4 mai 1989, pour sa croisière de 15 mois vers Vénus, voyageant une fois et demi autour du soleil. Vendredi, son moteur de fusée solide d’environ 15 000 livres de poussée tirera 83 secondes, pour ralentir suffisamment le vaisseau spatial pour que Vénus le capture sur son orbite.
Magellan s’approche de Vénus au-dessus de son pôle nord à une vitesse de 24 600 milles à l’heure. La rétrofusée ralentira sa vitesse à 18 675 mph à l’approche la plus proche du vaisseau spatial de la planète. La géométrie Terre-Vénus-vaisseau spatial est telle que le tir de la fusée se produira derrière Vénus du point de vue de la Terre. Les opérateurs terrestres perdront le signal radio de Magellan à 9 h 41 HAP et le retrouveront à 10 h 06 alors que le vaisseau spatial commence son orbite initiale de la planète. L’orbite est conçue pour amener le vaisseau spatial à moins de 170 miles de la surface de la planète avec son point le plus proche, ou périastre à 10 degrés de latitude nord. À son point le plus éloigné de l’orbite, ou apoapsis, il sera à 5 054 milles. Chaque orbite dure 3 heures et 9 minutes.
Bien que plus de 30 missions aient été effectuées sur Vénus depuis le début des années 1960 par les États-Unis et l’Union soviétique, aucune mission n’a à ce jour acquis une carte détaillée de Vénus. Les caméras optiques ne peuvent pas être utilisées car Vénus est enveloppée de nuages épais. Les missions Pioneer des États-Unis et Venera de l’Union soviétique utilisaient un radar d’imagerie, mais pas à la résolution du radar à synthèse d’ouverture (SAR) de Magellan. Deux missions Venera ont fourni de bonnes images de la surface de Vénus, mais au mieux leur résolution était d’un kilomètre, sixième dixième de mile. Pioneer a acquis une carte globale de Vénus mais à une résolution grossière de 60 milles. La résolution Magellan sera de l’ordre de 500 pieds par pixel, ou élément d’image.
Un cycle de cartographie prendra 243 jours, soit une rotation de Vénus. Sur chaque orbite, Magellan pointera son antenne à gain élevé, utilisée à la fois pour la cartographie et pour les communications terrestres, vers la surface et pendant 37 minutes acquerra une bande de données d’environ 16 miles de large et s’étendant sur environ 10 000 miles du pôle nord à environ 70 degrés latitude sud. Les bandes de données seront traitées en images, puis rassemblées en mosaïques qui seront utilisées pour créer une carte mondiale. De 70 à 90 % de Vénus seront cartographiés au cours du premier cycle, et lors des cycles successifs de 243 jours, le reste de la planète sera cartographié.
Toutes les expériences radar ont été couronnées de succès et Magellan a bénéficié de leur expérience. Un radar imageur ne peut pas être testé au sol car il doit se déplacer sur sa zone cible pour acquérir une image. En effet, les données Doppler, générées par le mouvement du vaisseau spatial, ainsi que les données de retard de distance sont utilisées pour créer une image. Le radar est testé par une analyse de système de bout en bout et une modélisation informatique basée sur les exigences de la mission. De plus, un simulateur de cible a été utilisé pour les tests de capteurs et l’intégration des engins spatiaux avant le lancement depuis le Kennedy Space Center. Des tests de flux de données ont également été effectués avec le vaisseau spatial au KSC, communiquant avec la station de suivi du réseau spatial profond qui a relayé les données aux opérations du JPL et au centre de traitement des données au sol.
Le vaisseau spatial a également simulé des opérations orbitales et effectué avec succès des tests radar pendant quatre jours en mai dernier alors qu’il se dirigeait vers Vénus.
La sonde américaine Magellan atterrit sur Vénus
En 1990, la sonde spatiale Magellan est arrivée sur son orbite polaire prévue autour de Vénus. Alors que la planète tournait lentement en dessous, Magellan tournait en rond une fois toutes les 3h15 min, collectant des images radar de la surface en bandes d’environ 17 à 28 km (10 à 17 mi) de large et renvoyant l’information par radio. Magellan a été transporté dans l’espace dans la soute de la navette STS-30 Atlantis, lancée le 4 mai 1989, et a été le premier vaisseau spatial planétaire à être libéré d’une navette en orbite terrestre. La mission Magellan a également fourni des mesures gravimétriques, atmosphériques et autres. Le 11 octobre 1994, il a été dirigé vers la surface, collectant des données jusqu’à ce qu’il se disloque et se vaporise partiellement dans l’atmosphère.
https://www.thehindu.com/children/mighty-magellans-venus-adventure/article32302746.ece
https://www.jpl.nasa.gov/news/magellan-orbits-venus