La conquête spatiale franchit une nouvelle étape avec l’installation d’équipements solaires sur l’imposante sonde spatiale conçue par la NASA pour l’exploration planétaire. Cette réalisation marque un tournant dans la préparation de la mission vers Europe, lune glacée de Jupiter.
Un déploiement solaire d’envergure pour Europa Clipper
La NASA a récemment équipé la sonde spatiale Europa Clipper de panneaux solaires titanesques au Centre spatial Kennedy en Floride. Ces structures colossales mesurent environ 14,2 mètres de long et 4,1 mètres de haut, établissant un record pour les missions planétaires de l’agence spatiale américaine. Leur taille imposante s’avère nécessaire pour capter un maximum de lumière solaire lors de l’exploration d’Europe, satellite jovien situé cinq fois plus loin du Soleil que la Terre.
Pour le lancement, les panneaux ont été repliés et fixés au corps principal de la sonde. Une fois déployés dans l’espace, Europa Clipper atteindra une envergure dépassant 30,5 mètres, surpassant légèrement la longueur d’un terrain de basket professionnel. Les ingénieurs désignent affectueusement ces structures sous le nom d’«ailes». Leur dimension exceptionnelle a contraint les équipes à les ouvrir une par une dans la salle blanche de l’installation de traitement des charges utiles dangereuses du Centre Kennedy, où la sonde est préparée pour son lancement prévu à partir du 10 octobre.
Un voyage interplanétaire alimenté par le soleil
Parallèlement, les ingénieurs évaluent les tests effectués sur la résistance aux radiations des transistors de la sonde. La longévité constitue un facteur clé, car le voyage vers le système jovien s’étendra sur plus de cinq ans, avec une arrivée prévue en 2030. En orbite autour de la géante gazeuse, la sonde survolera Europe à plusieurs reprises, utilisant une batterie d’instruments scientifiques pour déterminer si l’océan sous sa coquille de glace présente des conditions propices à la vie.
Dans cette région du système solaire, où l’ensoleillement ne représente que 3% à 4% de celui reçu sur Terre, chaque panneau solaire se compose de cinq sections. Conçus et fabriqués au Laboratoire de physique appliquée Johns Hopkins (APL) à Laurel, Maryland, et chez Airbus à Leiden, Pays-Bas, ces panneaux se révèlent nettement plus sensibles que ceux utilisés sur les habitations terrestres. La sonde, hautement efficiente, exploitera au maximum l’énergie qu’ils produiront.
À proximité de Jupiter, les panneaux d’Europa Clipper fourniront ensemble environ 700 watts d’électricité, une puissance comparable à celle nécessaire pour faire fonctionner un petit four à micro-ondes ou une cafetière. À bord de la sonde, des batteries stockeront cette énergie pour alimenter l’ensemble de l’électronique, la charge utile scientifique complète, les équipements de communication, l’ordinateur et le système de propulsion comprenant 24 moteurs.
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Des défis techniques relevés avec brio
Les panneaux solaires devront fonctionner dans des conditions de froid extrême. La température du matériel chutera jusqu’à -240 degrés Celsius lorsque la sonde se trouvera dans l’ombre de Jupiter. Pour garantir leur bon fonctionnement dans ces conditions extrêmes, les ingénieurs les ont soumis à des tests dans une chambre cryogénique spécialisée au Centre spatial de Liège en Belgique.
Taejoo Lee, responsable de la livraison des panneaux solaires chez APL, a indiqué : « La sonde spatiale est bien isolée. Elle dispose de radiateurs et d’une boucle thermique active qui le maintiennent dans une plage de température plus normale. En revanche, les panneaux solaires sont exposés au vide spatial sans aucun chauffage. Ils sont complètement passifs, donc ils subissent directement les températures de l’environnement.«
Environ 90 minutes après le lancement, les panneaux se déploieront depuis leur position repliée sur une durée d’environ 40 minutes. Deux semaines plus tard, six antennes fixées aux panneaux s’étendront également à leur taille maximale. Ces antennes, appartenant à l’instrument radar qui recherchera de l’eau dans et sous l’épaisse coquille de glace de la lune, sont gigantesques, se dépliant sur une longueur de 17,6 mètres, perpendiculairement aux panneaux.
Lee a ajouté : « Au début du projet, nous pensions vraiment qu’il serait presque impossible de développer un panneau solaire suffisamment résistant pour supporter ces antennes gigantesques. La tâche s’est avérée difficile, mais l’équipe a fait preuve d’une grande créativité face à ce défi, et nous avons trouvé une solution. »
Légende illustration : Ce concept d’artiste représente la sonde spatiale Europa Clipper de la NASA en orbite autour de Jupiter. La période de lancement de la mission s’ouvre le 10 octobre. Crédit : NASA/JPL-Caltech
