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Strategic Priority Program on Space Science

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Strategic Priority Program on Space Science

Données générales
Pays Chine
Agence Académie chinoise des sciences
Statut En cours
Nombre de missions 12
Données techniques
Lanceurs Longue Marche
Bases de lancement

Base de lancement de Xichang Base de lancement de Jiuquan

Base de lancement de Wenchang
Historique
Début 2011
1er lancement 17 décembre 2015 (DAMPE)
Résultats
Nombre de lancements 7 (+5 prévues)

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Le Strategic Priority Program on Space Science (litt. « Programme de priorité stratégique en science spatiale ») ou SPP est un programme spatial scientifique de l'Académie chinoise des sciences (CAS) fondé en 2011, piloté via le Centre national de science spatiale (NSSC). Il procède environ tous les cinq ans à la sélection de quatre ou cinq missions dans les domaines de l'astronomie, l'astrophysique, l'héliophysique, l'étude de la Terre ou des planètes du système solaire.

En 2011 sont retenus l'observatoire à rayons gamma Dark Matter Particle Explorer (DAMPE) (lancé en 2015), Shijian 10 (2016), le satellite expérimental QUESS (2016), et le télescope à rayons X HXMT (2017). En 2017 pour la seconde phase du programme la CAS sélectionne l'observatoire à rayons X et gamma GECAM (2020), l'observatoire solaire ASO-S (2022), le télescope à rayons X Einstein Probe (2024), et l'observatoire de la magnétosphère terrestre et du vent solaire SMILE (2025). Pour la troisième phase la CAS sélectionne en 2024 le détecteur d'exoplanètes Earth Two (2027), l'observatoire à rayons X eXTP (2029), l'observatoire solaire SPO (2029) et le télescope à ondes radio DSL (vers 2030).

Le SPP opère parallèlement mais indépendamment du programme chinois d'exploration lunaire Chang'e et du programme d'exploration planétaire Tianwen, tous deux étant sous la direction de l'Administration spatiale nationale chinoise (CNSA).

Historique

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En 2010 des chercheurs de l'Académie chinoise des sciences publient un rapport sur l'état des sciences spatiales en Chine dans lequel ils constatent le retard considérable du pays dans le domaine, notamment le très faible nombre de publications scientifiques contribuant à la recherche internationale. En réaction, la responsabilité des sciences spatiales est transférée de l'Administration spatiale nationale chinoise (CNSA) à l'Académie chinoise des sciences (CAS), qui fonde le Strategic Priority Program on Space Science (SPP) sous la direction du nouveau Centre nationale de science spatiale (NSSC). La création de ce programme apporte une réforme structurelle importante, avec une procédure définie d'étude des projets conduisant à leur éventuelle sélection et développement, au rythme d'environ quatre missions par plan quinquennal. Chaque mission est dirigé par un responsable de recherche, en anglais : Principal Investigator (PI), secondé par un chef de projet et un concepteur en chef[1].

SPP I

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DAMPE

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Cette section est un extrait de Dark Matter Particle Explorer.[modifier].

DAMPE (abréviation de DArk Matter Particle Explorer, en français : « explorateur de particules de matière noire ») est un observatoire spatial chinois qui doit étudier les rayons gamma à haute énergie ainsi que les rayons cosmiques. Le satellite qui a été mis en orbite le a pour objectif principal la détection d'éventuelles signatures de la matière noire. Ses instruments lui permettent de couvrir un spectre très étendu dans le domaine des très hautes énergies. Sa résolution spectrale et angulaire est meilleure que celle de Fermi/GLAST qui constitue la référence dans le domaine de l'observation spatiale des rayons gamma.

Shijian 10

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Cette section est un extrait de Shijian 10.[modifier].

Shijian-10 ou SJ-10 (chinois : 实践十号 ; pinyin : shíjiàn shí hào ; litt. « expérimentation 10 ») est une mission spatiale scientifique développée par le Centre national des sciences spatiales (NSSC) avec l'appui de l'Agence spatiale chinoise dont l'objectif est de réaliser plusieurs expériences de biologie et de physique en apesanteur. Le satellite, de la série ShiJian, d'une masse de 3 600 kg comporte une capsule qui revient sur le sol et permet de récupérer les résultats. Shinjian-10 est une des cinq missions scientifiques du Programme prioritaire stratégique des sciences spatiales (SPP) mis en place par la Chine dans le cadre de son 12e plan quinquennal de 2011. Le satellite a été lancé le et la capsule de rentrée est revenue au sol le de la même année.

QUESS

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Ces paragraphes sont un extrait de QUESS.[modifier].

QUESS (Quantum Experiments at Space Scale, en français : « Expériences quantiques à l'échelle spatiale ») est une mission spatiale scientifique développée par l'Agence spatiale chinoise, et pour la charge utile par le Centre national des sciences spatiales (NSSC), dont l'objectif est de tester des télécommunications entre un satellite artificiel appelé Mozi et des installations au sol exploitant le concept de téléportation quantique. Il constitue une percée technologique du programme spatial chinois et une première étape vers un système réputé inviolable de communications chiffrées[2]. Le satellite a été lancé le depuis la base de lancement de Jiuquan, située dans le désert de Gobi.

C'est une des cinq missions scientifiques du Programme prioritaire stratégique des sciences spatiales (SPP) mis en place par la Chine dans le cadre de son 12e plan quinquennal de 2011.

HXMT

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Illustration de HXMT.
Ces paragraphes sont un extrait de HXMT.[modifier].

HXMT (Hard X-ray Modulation Telescope), surnommé « 慧眼 » (en anglais :  insight), est un observatoire spatial à rayons X développé par l'Agence spatiale chinoise dont le lancement a eu lieu en . Le satellite emporte trois instruments capables d'observer les rayons X durs dont l'énergie est comprise entre 1 et 250 keV. La mission de HXMT comprend une première phase durant laquelle l'ensemble de la voûte céleste est placée sous observation. Durant la deuxième phase, des observations prolongées de sources de rayons X ou de régions du ciel sont effectuées. HXMT est le premier télescope spatial lancé par la Chine.

SPP II

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GECAM

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Cette section est un extrait de GECAM.[modifier].

GECAM, acronyme de Gravitational Wave High-energy Electromagnetic Counterpart All-sky Monitor (chinois : 引力波暴高能电磁对应体全天监测器), est un observatoire spatial gamma et X chinois constitué de deux satellites placés en orbite basse terrestre en opposition. L'objectif principal de cette mission est de détecter et localiser les contreparties électromagnétiques des ondes gravitationnelles observées par des instruments terrestres comme LIGO. Les deux satellites ont été lancés avec succès le et placés sur une orbite basse équatoriale.

ASO-S

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Cette section est un extrait de Advanced Space-based Solar Observatory.[modifier].

ASO-S, acronyme de Advanced Space-borne Solar Observatory, est un observatoire spatial solaire chinois dont l'objectif est d'étudier les relations entre le champ magnétique du Soleil, les éruptions solaires et les éjections de masse coronale. Il s'agit du premier observatoire solaire spatial de la Chine. Le télescope a été placé sur une orbite héliosynchrone le 9 octobre 2022.

Einstein Probe

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Illustration d'Einstein Probe.
Cette section est un extrait de Einstein Probe.[modifier].

Einstein Probe ou EP est un observatoire spatial X chinois de petite taille qui a pour objectif de détecter les phénomènes astronomiques transitoires et d'étudier les objets variables. Il doit effectuer des observations dans les longueurs d'onde 0,5-4 keV (rayons X mous) à l'aide de deux instruments : un télescope grand angle (1 stéradian) de résolution spatiale et énergétique moyenne et un télescope à champ étroit (1°x1°) bénéficiant d'une meilleure résolution. Le satellite, dont les instruments ont été développé en partie en collaboration avec l'Agence spatiale européenne et l'Institut Max Planck allemand, est le premier à mettre en œuvre la technique des concentrateurs à galette de microcanaux pour l'observation des rayons X. Grâce à cette technique, le champ de vue effectif du télescope est pratiquement dix fois plus important que celui des télescopes l'ayant précédé tandis que sa résolution angulaire est environ de 5 minutes d'arc. EP a été placé sur une orbite terrestre basse faiblement inclinée le 9 janvier 2024 par une fusée Longue Marche 2C depuis la base de lancement de Xichang. La mission doit durer au moins 3 ans.

SMILE

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Cette section est un extrait de SMILE (satellite).[modifier].
Vue d'artiste du satellite.

Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer

SMILE (acronyme de Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer) est une mission spatiale développée conjointement par l'Agence spatiale européenne (ESA) et l'Académie chinoise des sciences, ayant pour but principal l'étude des interactions entre le bouclier magnétique de la Terre, la magnétosphère terrestre, et le vent solaire. SMILE va en effet pour la première fois obtenir des images du rayonnement X de la magnétogaine et des cornets polaires, grâce à un télescope grand angle. Ces observations seront effectuées de manière continue durant plus de 40 heures grâce à une orbite elliptique culminant à 121 000 km. De plus, ces mesures seront combinées à des images simultanées des régions polaires dans l'UV, tout en mesurant in situ les caractéristiques plasma du vent solaire. Ces mesures ont pour but d'améliorer notre connaissance de l'interaction dynamique entre le vent solaire et la magnétosphère terrestre. Cette combinaison unique de mesures devrait permettre des progrès significatifs en météorologie de l'espace. Le lancement de la mission par une fusée Vega C est prévu vers 2026[3],[4],[5],[6].

SPP III

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La troisième phase du SPP, parfois appelé New Horizons Program, doit correspondre au Quinzième plan quinquennal de la Chine, avec le lancement des missions attendues entre 2026 et 2030. Les travaux préparatoires pour cette troisième phase du programme débutent en juillet 2021, puis en juin 2022 le NSSC annonce la présélection de 13 missions candidates[7],[8]:

Trois missions sont du domaine de l'astronomie et de l'astrophysique :

  • Enhanced X-ray Timing and Polarimetry (eXTP) un télescope à rayons X pour étudier les trous noirs et étoiles à neutrons,
  • Dark Matter Particle Explorer 2 (DAMPE-2) un télescope à rayons gamma pour étudier la matière noire,
  • Discovering the Sky at the Longest Wavelenght (DSL) une constellation de dix satellites en orbite lunaire pour étudier les ondes radios.

Deux missions sont consacrées à l'étude des exoplanètes :

  • Close-by Habitable Exoplanet Survey (CHES) un télescope pour détecter des exoplanètes avec la méthode de l'astrométrie.
  • Earth 2.0 (ET) un télescope pour détecter des exoplanètes avec la méthode des transits et lentille gravitationnelles.

Quatre missions sont du domaine de l'héliophysique :

  • Solar Ring (SOR) pour observer la soleil à 360° à l'aide de trois satellites en orbite héliocentrique,
  • Solar Polar-orbit Observatory (SPO) pour observer le soleil depuis un satellite en orbite héliocentrique polaire,
  • Earth-occulted Solar Eclipse Observatory (ES-EO) pour utiliser l'occultation du soleil par la Terre pour étudier la couronne solaire,
  • Chinese Heliospheric Interstellar Medium Explorer (CHIME) pour étudier l'environnement spatial à une distance de 1 à 3 AU du soleil.

Quatre missions sont du domaine de l'observation de la Terre et de l'exploration planétaire :

  • E-type Asteroid Sample Return (ASR) une missions de retour d'échantillon d'un astéroïde de type-E,
  • Venus Volcano Imaging and Climate Explorer (en) (VOICE) un satellite en orbite polaire de Vénus pour cartographier la surface et étudier le climat,
  • Climate and Atmospheric Components Exploring Satellites (CACES) deux satellites en orbite héliosynchrone pour étudier le climat et les émissions de dioxyde de carbone,
  • Ocean Surface Current multiscale Observation Mission (OSCOM) un satellite destiné à l'observation des océans.

Le programme finance également les études pour des projets à plus long terme, dont le Very Large Area gamma ray Space Telescope (VLAST) et une mission vers Cérès[7]. Le le directeur du NSSC Wang Chi (en) annonce lors du forum de Zhongguancun les quatre missions définitivement sélectionnée : eXTP, DSL, ET et SPO. Bien qu'il n'ait pas fait partie de la sélection, le projet Taiji d'une constellation de trois satellites en orbite héliocentrique pour détecter les ondes gravitationnelles, est poursuivi dans le cadre du programme[9].

Earth 2.0

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Cette section est un extrait de Earth Two.[modifier].

Earth Two (en chinois : 地球2.0 ; pinyin : dìqiú ou chinois : 系外地球 ; pinyin : xìwài dìqiú ; litt. « exoterre »), plus communément désigné par son acronyme ET, est un observatoire spatial chinois dont le lancement est prévu en 2028. Son objectif est de détecter 10 à 20 exoplanètes de la taille de la Terre situées dans la zone habitable de leur étoile ainsi que plusieurs dizaines de milliers d'exoplanètes de taille plus importante. La mission est proposée par l'observatoire astronomique de Shanghaï, entité rattachée à l'Académie chinoise des sciences. Pour détecter ces corps célestes, l'engin mettra en œuvre principalement la méthode du transit et, pour la détection de planètes errantes, la méthode par microlentille gravitationnelle. D'un point de vue technique, l'observatoire comprend sept télescopes de 35 centimètres de diamètre dotés d'un champ de vue de quatre degrés carrés. Pour accomplir sa mission, le télescope de 3,2 tonnes doit être placé au point de Lagrange L2 du système Terre-Soleil par une fusée Longue Marche 3 ou 7.

eXTP

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Cette section est un extrait de Enhanced X-ray Timing and Polarimetry mission.[modifier].
Illustration du satellite eXTP.

eXTP (acronyme de enhanced X-ray Timing and Polarimetry Mission) est un observatoire spatial à rayons X sino-européen qui a pour objectif d'analyser l'état de la matière dans des conditions extrêmes rencontrées notamment dans les trous noirs ou les étoiles à neutrons. Pour remplir sa mission, le satellite d'environ 4,5 tonnes emporte quatre instruments capables d'observer les rayons X durs dont l'énergie est comprise entre 0,2 et 10 keV. Deux d'entre eux sont hérités de la mission LOFT ayant échoué lors de la sélection de la mission M3 du programme européen Cosmic Vision. Si la mission est financée, le lancement est envisagé en 2025.

SPO

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Cette section est un extrait de Solar Polar-orbit Observatory.[modifier].

SPO (acronyme en anglais de Solar Polar-orbit Observatory ; litt. « Observatoire solaire en orbite polaire », chinois : 太阳极轨天文台 ; pinyin : Tàiyáng jí guǐ tiānwéntái) est un projet de satellite d'observation du Soleil de l'Académie Chinoise des Sciences (CAS). Faisant suite aux observatoires solaires CHASE et ASO-S lancé en 2021 et 2022, la mission est sélectionnée en 2024 pour la troisième phase du Strategic Priority Program (SPP) de la CAS. La mission doit étudier le fonctionnement du cycle solaire, le vent solaire, et participer à la modélisation de l'activité solaire, depuis une orbite polaire héliocentrique.

Pour atteindre cette orbite, le satellite doit effectuer une manœuvre d'assistance gravitationnelle de Jupiter similaire à celle réalisée par la mission américano-européenne Ulysses en 1992. La charge utile comprend une dizaine d'instruments chargés d'observer le soleil et d'étudier les particules du vent solaires.

DSL

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Cette section est un extrait de Discovering the Sky at the Longest Wavelength.[modifier].
Illustration de la mission en configuration de lancement.


Discovering the Sky at the Longest Wavelength, plus communément désigné par son acronyme DSL, est un observatoire spatial chinois qui doit observer les ondes électromagnétiques ultra longues et devrait devenir opérationnel vers 2030. Il est constitué d'une constellation de dix satellites circulant en formation sur une orbite haute en utilisant la Lune pour éliminer les interférences générées par le champ magnétique terrestre. L'objectif de l'observatoire est de détecter les signaux produits au tout début de l'Univers durant la période des Âges sombres. Cette mission fait partie d'une série de cinq missions (les quatre autres sont eXTP, Earth Two, Taiji-2 et SPO) annoncées en 2023 par l'Académie chinoise des sciences. Les missions sélectionnées faisaient partie à l'origine des propositions reçues en réponse à l'appel d'offres lancé par l'Académie dans le cadre de son troisième programme prioritaire stratégique[10].

Notes et références

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  1. ↑ Brian Harvey 2019, p. 196-197
  2. ↑ AFP, « La Chine lance un satellite « quantique », une première mondiale », Le Figaro,‎ (lire en ligne, consulté le ).
  3. ↑ (en) « SMILE mission summary », ESA, (consulté le )
  4. ↑ (en) « SMILE Mission Overview », Chinese Academy of Sciences (consulté le )
  5. ↑ (en-US) Andrew Jones, « ESA, China conduct spacecraft-rocket integration tests but joint science mission delayed to 2025 », sur SpaceNews, (consulté le )
  6. ↑ (en) « Sino-European joint space mission enters flight model phase », (consulté le )
  7. ↑ a et b (en-US) Andrew Jones, « Venus orbiter, lunar constellation and exoplanets telescopes among candidates as China selects new space science missions », sur SpaceNews, (consulté le )
  8. ↑ (en) Chi WANG, Tingting SONG, Peng SHI et Ming LI, « China’s Space Science Program (2025–2030): Strategic Priority Program on Space Science (III) », Chinese Journal of Space Science, vol. 42, no 4,‎ , p. 514 (ISSN 0254-6124 et 0254-6124, DOI 10.11728/cjss2022.04.yg01, lire en ligne, consulté le )
  9. ↑ (en-US) Andrew Jones, « China selects new space missions including lunar far side astronomy and terrestrial exoplanet survey », sur SpaceNews, (consulté le )
  10. ↑ (en) Andrew Jones, « China selects new space missions including lunar far side astronomy and terrestrial exoplanet survey », sur SpaceNews,

Voir aussi

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Bibliographie

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Document utilisé pour la rédaction de l’article : document utilisé comme source pour la rédaction de cet article.

  • (en) Guo Huadong, Wu ji, Space Science & Technology in China: A Roadmap to 2050, Science Press Beijing, Springer, , 120 p. (ISBN 978-3-030-19587-8)
  • (en) Brian Harvey, China in space : the great leap forward, Springer Praxis, , 564 p. (ISBN 978-3-030-19587-8). Ouvrage utilisé pour la rédaction de l'article

Articles connexes

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