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La sonde Europa Clipper obtient ses « roues de réaction »

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Illustration de la mission Europa Clipper, au-dessus de la lune Europe. Crédits : NASA

Tout comme les rovers s’appuient sur des roues pour parcourir les surfaces lunaires ou martiennes, certaines sondes utilisent également des roues (dans ce cas, des roues de réaction) pour s’orienter dans l’espace sans utiliser de propulseurs. Les ingénieurs et techniciens du Jet Propulsion Laboratory de la NASA ont récemment installé quatre de ces roues sur Europa Clipper qui est en préparation pour son voyage dans le système jovien.

Europe, l’un des satellites de Jupiter, renferme sous son épaisse couche de glace un énorme océan global souterrain contenant au moins deux fois plus d’eau que tous les océans terrestres réunis. Cette eau est-elle capable de soutenir la vie ? Pour tenter de le savoir, la NASA prépare une mission baptisée Europa Clipper, dont le lancement est prévu dans deux ans. Comprendre l’habitabilité d’Europe aidera les scientifiques à mieux comprendre comment la vie s’est développée sur Terre et le potentiel de trouver de la vie au-delà de notre planète.

Une fois dans le système jovien, Europa Clipper effectuera plusieurs survols d’Europe à basse altitude dans le but de recueillir un maximum de données. La sonde, qui devait initialement finir ses jours dans les entrailles de Jupiter, pourrait ensuite se concentrer sur les lunes Ganymède ou Callisto. Par ailleurs, pour l’aider à s’orienter, Europa Clipper va s’appuyer sur un système à quatre roues de réaction. Comment cela fonctionne-t-il ?

Des mouvements lents, mais économes

La troisième loi du mouvement d’Isaac Newton nous dit que pour chaque action, il y a une réaction égale et opposée. Cette loi s’applique également dans l’espace. Ces quatre roues d’environ soixante centimètres de large, faites d’acier, d’aluminium et de titane, auront une vitesse de rotation rapide pour faire tourner l’orbiteur dans la direction opposée.

Voici une façon de visualiser le processus : imaginez que vous êtes assis sur une chaise pivotante. Vous soulevez vos pieds du sol pour pouvoir tourner librement. Secouez alors votre torse dans une direction, et la chaise ainsi que vos jambes tourneront dans la direction opposée, détaille la NASA. Les roues de réaction fonctionnent de la même manière : lorsque le moteur de ces roues accélère dans une direction, le vaisseau subit une accélération dans la direction opposée.

Au cours de ses orbites, Europa Clipper s’appuiera donc sur des roues de réaction pour l’aider à effectuer des milliers de virages ou « rotations ». Ces mouvements seront nécessaires pour orienter les antennes vers la Terre ou diriger les instruments scientifiques vers Jupiter ou Europe. Toutefois, l’effet engendré par ces roues sera relativement lent à se faire sentir. Il faudra en effet compter environ 90 minutes pour faire pivoter l’engin de 180 degrés.

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Installation des roues de réaction sur la sonde Europa Clipper. Crédits : NASA/JPL-Caltech

Une roue de secours, au cas où

La sonde pourra évidemment effectuer certaines de ces manœuvres avec des propulseurs, mais ces propulseurs ont besoin de carburant. Or, il ne sera disponible qu’en quantité limitée. Les roues de réaction fonctionneront de leur côté à l’électricité fournie par les panneaux solaires du vaisseau spatial.

Ces roues ont été installées récemment dans le cadre des opérations d’assemblage. Sur le papier, Europa Clipper n’aura besoin que de trois roues. Cependant, il est possible que ces dernières s’usent avec le temps et l’environnement impitoyable de l’espace. Cela s’est notamment produit sur le vaisseau spatial Dawn. C’est pourquoi les ingénieurs ont installé quatre roues. L’idée sera d’alterner les trois roues en fonctionnement pour égaliser l’usure et de garder une « roue de secours » en cas de problème.

Brice Louvet

Rédigé par Brice Louvet

Brice est un journaliste passionné de sciences. Ses domaines favoris : l'espace et la paléontologie. Il collabore avec Sciencepost depuis près d'une décennie, partageant avec vous les nouvelles découvertes et les dossiers les plus intéressants.