Cette page présente une synthèse de l'activité dans le domaine de l'astronautique (satellites lancés, déroulement des missions dans le système solaire, nouveaux lanceurs) durant l'année 2017 ainsi qu'une chronologie des lancements.
L'activité spatiale en 2017
Tempête à la surface de la planète Jupiter photographiée par la sonde spatiale Juno lors de son survol du 27 mars 2017.Le télescope à rayons X NICER au sol peu avant son installation à l'extérieur de la Station spatiale internationale.
L'année 2017 a connu peu d'événements marquants dans le domaine de l'astronautique. Aucun engin nouveau n'est parti explorer le système solaire mais par contre, une sonde spatiale ayant joué un rôle majeur au cours de la décennie écoulée, Cassini Huygens, a achevé sa très longue mission le .
La sonde européenne ExoMars Trace Gas Orbiter n'aura aucune activité scientifique en 2017 car cette année est consacrée à la réalisation de manœuvres d'aérofreinage destinées à transformer son orbite haute très elliptique à une orbite basse circulaire de 400 kilomètres. À cet effet plusieurs manœuvres en février/mars ramènent son périgée de 33 000 à 115 kilomètres pour permettre à l'atmosphère martienne de contribuer à réduire son apogée à chaque passage.
L'orbiteurMars Odyssey, le satellite le plus ancien de la "flotte" martienne, poursuit son étude de surface de la planète et est le principal relais des données envoyées par le rover Opportunity ;
L'orbiteur MRO s'intéresse principalement aux variations saisonnières de l'atmosphère et de la surface de Mars ;
MAVEN entame sa deuxième année martienne (=2 années terrestres) d'étude de l'atmosphère martienne et joue un rôle croissant dans la retransmission vers la Terre des données collectées par les rovers au sol ;
Mars Express qui en est à son sixième prolongement de mission mène une étude de l'atmosphère de Mars avec MAVEN en réalisant simultanément des occultations radio.
L'orbiteur indien Mars Orbiter Mission poursuit son étude de Mars. Il s'agit toutefois plus d'un démonstrateur technologique ;
Le rover Curiosity poursuit son ascension du mont Sharp. Depuis la foreuse et le mécanisme de récupération d'échantillon ne fonctionnent plus ce qui interdit toute analyse du sol par les deux principaux instruments du rover (CheMin et SAM). Les ingénieurs de la NASA testent une solution de contournement qui pourrait être mise en œuvre en 2018. En attendant le rover poursuit son ascension du mont Sharp en utilisant les instruments qui restent opérationnels[1]
Dawn poursuit sa mission autour de l'astéroïde (1) Cérès et a conservé suffisamment d'ergols pour prolonger celle-ci en 2018.
La mission américaine de retour d'échantillon d’astéroïde OSIRIS-REx est en transit vers l'astéroïde (101955) Bénou. Le elle modifie sa trajectoire en utilisant l'assistance gravitationnelle la Terre grâce à un survol à une distance de 17 000 kilomètres.
La mission japonaise de retour d'échantillon d’astéroïde Hayabusa 2 est en transit vers son objectif Ryugu.
Planètes externes :
La sonde spatiale Cassini-Huygens a achevé sa mission par une étude des anneaux internes et des satellites les plus proches de Saturne en survolant ceux-ci à faible distance. Le elle a été volontairement détruite en modifiant sa trajectoire de manière qu'elle plonge dans l'atmosphère de Saturne[2] ;
La sonde spatialeJuno en orbite autour de Jupiter n'a pas pu modifier son orbite comme prévu à la suite de problèmes rencontrés avec les valves d'alimentation. Si le problème, en cours d'investigation début 2017, persiste elle devrait effectuer seulement sept survols de la planète en 2017 ;
New Horizons a achevé de transmettre les données recueillies lors du survol du système plutonien et est en route pour effectuer le survol d'un petit corps de la ceinture de Kuiper qu'il devrait atteindre en 2020. Il sera placé en hibernation sauf durant deux périodes, en début et en fin d'année au cours desquelles il effectuera des observations d'objets connus de la ceinture de Kuiper ;
L'astronaute français Thomas Pesquet a fait partie de l'équipage de la Station spatiale internationale de novembre 2016 à juin 2017.
La Chine lance le pour la première fois le cargo spatialTianzhou qui sera chargé de ravitailler la station spatiale chinoise Tiangong 2. Celui-ci s'amarre automatiquement à la station spatiale chinoise Tiangong 2 inoccupée et la ravitaille en ergols[3]. Il se désamarre puis effectue au cours des mois suivants deux autres amarrages automatiques. Ayant rempli ses objectifs, il largue une dernière fois la station spatiale et est détruit durant sa rentrée atmosphérique qui a lieu le s[4].
Lanceurs
Atterrissage du premier étage du lanceur Falcon 9 à la suite de son lancement en décembre 2017.
90 lancements orbitaux ont été effectués ce qui classe 2017 en 2e position pour le XXIe siècle après l'année 2014 (92 lancements). Les États-Unis reprennent la tête du classement avec 29 tirs (+1 par rapport à l'année précédente), la Russie suit avec 21 tirs et la Chine prend la troisième place avec 18 vols. Le taux de succès des lancements de 2017 est plus bas que la moyenne de ces dernières années avec un taux d'échec de 6,7 % comprenant cinq échecs totaux (Soyouz, Longue Marche 5, PSLV, SS-520-4, Electron), 1 échec partiel (Longue Marche 3B et une anomalie durant un des tirs. Seuls l'Europe et les États-Unis ont connu un taux de succès de 100 %[5] :
Bien que SpaceX ait encore reculé le premier vol de son lanceur lourd Falcon Heavy, 2017 est une grande année pour le constructeur californien. Celui-ci a lancé 18 exemplaires de son lanceur Falcon 9 ce qui représente 20 % de l'ensemble des vols de l'année. Le premier étage a récupéré à 14 reprises (taux de succès de 100 %) et cinq des vols ont été effectués avec des étages ainsi récupérés.
L'ISRO, l'agence spatiale indienne, a lancé avec succès pour la première fois une version plus puissante de son lanceur lourd GSLV Mk.III faisant passer la charge utile en orbite de transfert géostationnaire de 2,35 à 4 tonnes[6]. Mais son autre lanceur, la fusée PSLV a connu son premier échec le 31 aout après une suite continue de succès sur une période de 20 ans. Après la mise à feu du deuxième étage, le largage de la coiffe échoue. Le deuxième étage puis le troisième étage du lanceur pénalisé par la masse supplémentaire (1 150 kg) ne parviennent pas à atteindre la vitesse prévue. Le quatrième étage fonctionne jusqu'à épuisement du carburant sans parvenir à compenser cette différence de vitesse. Le lanceur place le satellite sur une orbite de 167,4 x 6 554,8 km inexploitable[7]. Ce lanceur a établi un nouveau record du nombre de charges utiles lancées en un seul vol en larguant 104 satellites d'un seul cout (essentiellement des CubeSats). Le précédent record était de 37 satellites.
La Chine essuie un échec lors du deuxième vol de son lanceur lourd Longue Marche 5 due à la défaillance structurelle d'une turbopompe d'un moteur YF-77 du premier étage. L'immobilisation du lanceur a des conséquences importantes sur le calendrier de l'ambitieux programme d'exploration lunaire du pays : le lancement de la mission de retour d'échantillons lunaires Chang'e 5 prévue en 2017 est repoussé en 2019, tandis que les dates de mise en orbite du premier module de la station spatiale chinoise de grande taille comme celui de la sonde spatiale martienne (2020) sont menacés[8]. Par ailleurs un lanceur Longue Marche 3B, victime le d'une défaille de son système de contrôle d'attitude, place son satellite géostationnaire sur une orbite plus basse que prévu, l'obligeant à manœuvrer pour rejoindre sa destination mais raccourcissant de 10 ans la durée de vie de celui-ci[5].
Le lanceur léger néo-zélandaisElectron effectue son premier vol le mais le lancement est un échec à la suite de la perte de contact avec le lanceur du à une erreur de programmation[9].
Le Japon a fait voler pour la première fois SS-520-4 une fusée-sonde reconvertie en lanceur de nano-satellites : d'une masse de 2,6 tonnes dans sa version d'origine) elle est surmontée d'un troisième étage pour pouvoir placer une charge utile minuscule (4 kg) en orbite basse[10]. Mais le vol est un échec à la suite du cisaillement d'un câble électrique[11]. Le lanceur doit être à nouveau testé début 2018.
La Russie a lancé pour la dernière fois la version Soyouz-U dont le premier vol remontait à 1973 et qui a été utilisé à près 780 reprises.
Programmes nationaux
Programme spatial français
Le budget de l'agence spatiale française, le CNES, est en forte croissance pour 2017 (+10 %) et s'élève à 2,3 milliards € dont 833 millions € sont alloués aux projets pilotés par l'Agence spatiale européenne (ESA). Parmi les projets lancés en 2017 figurent le développement du moteur-fusée Prometheus (réutilisable brûlant du Méthane Lox), qui a reçu l'appui de l'ESA, le développement des technologies VHTS (communications à très haut débit) et la mise au point de nouvelles techniques pour les satellites d'observation de la Terre reposant sur des optiques adaptatives et des matrices CMOS à la place des CCD[12].
Programme spatial européen
Le programme de développement du nouveau lanceur Ariane 6 a franchi des étapes décisives en 2017. Le premier modèle de vol a été commandé en décembre. Les essais de la version du moteur Vulcain utilisé par le futur lanceur doivent être testés sur banc d'essais début 2018, les moteurs Vinci quelques mois plus tard et l'étage supérieur complet devrait l'être en 2019. En un premier exemplaire du propulseur d'appoint à propergol solide, le P120C doit être également testé sur banc d'essais[13]. La mission LISA dont l'objectif est d'identifier les ondes gravitationnelles et de localiser leurs sources est sélectionnée pour devenir la troisième mission lourde du programme Cosmic Vision. Le lancement de la mission qui utilisera une constellation de trois satellites mesurant par interférométrie laser les variations du champ de gravité. Son lancement est planifié en 2034[14]. L'Europe a commencé à engager des budgets sur deux autres engins spatiaux ; la version C du lanceur léger Vega qui sera capable de placer 3 tonnes en orbite basse grâce à un nouveau étage supérieur développé par Avio (Italie) et un l'avion spatial Space Rider qui prend la suite du démonstrateur IXV et pourrait transporter 800 kg d'expériences dans sa soute pour des missions de deux ou plus dans l'espace avant de revenir se poser sur Terre[15].
Programme spatial américain
Une fusée décolle de Mars avec à son bord les échantillons de sol martien collectés par un rover (vue d'artiste).Lucy et Psyché les deux missions du programme Discovery sélectionnées en 2017 (vue d'artiste).
Un budget en hausse aligné sur les convictions du nouveau président américain
Le budget de la NASA est en forte hausse à 19,5 milliards US$ (+10 %). Le programme d'exploration du système solaire fait partie des gagnants (1,93 milliard US$ alors que l'épure de l'administration Obama portait sur 1,39 milliard US$) ce qui permet de financer la mission Europa Clipper. Par contre l'atterrisseur souhaité par le Congrès américain, qui devait se poser sur Europe. Le président Trump climatosceptique a fait approuver un budget de la NASA dont la composante destinée à l'observation de la Terre est en nette diminution (10 %) et cinq projets de satellites ou d'instruments sont abandonnés. De manière symbolique la NASA ne recevra plus de budget pour la communication auprès des jeunes destinée notamment à attirer ceux-ci vers des carrières scientifiques. Dans le domaine du vol habité, la mission Asteroid Redirect Mission qui faisait partie du flexible path, concept introduit après l'annulation du programme Constellation, est à son tour annulée[16].
Sélection des prochaines missions d'exploration du système solaire
En janvier La NASA sélectionne, à l'issue d'un processus débuté en les deux prochaines missions spatiales qui sont toutes à destination des astéroïdes : Lucy qui doit être lancée en 2021 et Psyché lancée en 2023[17]. En décembre, la NASA sélectionne les deux finalistes entre lesquels se fera en 2019 le choix de la quatrième mission du programme New Frontiers (lancement vers 2025). CAESAR a pour objectif de ramener sur Terre des échantillons de la comète67P/Tchourioumov-Guérassimenko prélevés à un ou plusieurs endroits du noyau ainsi que dans la queue de la comète. Dragonfly est un aérogire qui effectuera de multiples vols de courte durée pour étudier la basse atmosphère et la surface de Titan la plus grosse des lunes de Saturne[18].
Les responsables de la NASA ont réactivé en 2017 le projet de retour d'échantillons martiens sans toutefois le doter d'un budget significatif. En mars 2020, un rover chargé de collecter des échantillons de sol dont le lancement est programmé en 2020, constitue la première étape de ce projet mais n'avait pas, jusque-là, été tout de suite clairement identifié. Le retour de ces échantillons pour analyse dans des laboratoires terrestres fait pourtant partie des objectifs prioritaires identifiés par le rapport Planetary Science Decadal Survey publié en 2011 par la commission américaine chargée d'établir les plans à long terme de la recherche spatiale planétaire[19]. Le blocage est avant tout budgétaire car le retour des échantillons nécessite le lancement de deux missions complexes dont le cout est évalué respectivement à 4 et 2 milliards US$. Ces montants n'entrent pas dans les enveloppes budgétaires prévisionnelles de l'agence spatiale largement monopolisées par les nouvelles missions déjà prévues (Europa Clipper, 4e mission du programme New Frontiers). Le projet met également en évidence la nécessité de disposer d'un satellite assurant le relais entre les engins au sol et la Terre alors que plus aucune mission de ce type n'est financée à ce jour[20],[21].
Programme spatial chinois
La Chine qui a prévu d'envoyer une sonde spatiale complexe (orbiteur et rover) sur la planète Mars en 2020, annonce en 2017 qu'elle va développer une mission de retour d'échantillons martiens avec comme une date de lancement programmée à la fin de la décennie 2020. Contrairement au scénario envisagé par la NASA, la mission serait unique mais reposerait sur l'utilisation de l'hypothétique lanceur lourd Longue Marche 9 capable de placer 100 tonnes en orbite basse[22].
Programme spatial indien
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Statistiques sur les engins spatiaux mis en orbite en 2017
Télécoms: 71 (45,8 %)
Militaires: 31 (20 %)
Vols habités: 14 (9 %)
Imagerie: 13 (8,4 %)
Observation de la Terre: 11 (7,1 %)
Navigation: 11 (7,1 %)
Technologie: 3 (1,9 %)
Astronomie/cosmologie: 1 (0,6 %)
< 50 kg: 20 (11,4 %)
50-200 kg: 16 (9,1 %)
200-500 kg: 17 (9,7 %)
500 kg- 1 tonne: 51 (29,1 %)
1 à 2 tonnes: 10 (5,7 %)
2 à 5 tonnes: 26 (14,9 %)
> 5 tonnes: 35 (20 %)
Engins spatiaux > 50 kg ventilés par domaine
Engins spatiaux hors CubeSats ventilés par masse
Par domaine d'activité
Ventilation des engins spatiaux lancés en 2017 par activité. Ne comprend pas les 266 CubeSats et les 20 autres satellites de moins de 50 kg lancés en 2017.
Ventilation par domaine des engins dont la masse dépasse ou est égale à 50 kg[23].
¹Comprend la relève des équipages, les missions de ravitaillement, la mise en orbite des modules de station spatiale ² Comprend satellites d'application et satellites scientifiques
Par masse
Engins spatiaux lancés en orbite ventilés en fonction de leur masse au lancement (valeur approchée lorsque aucune donnée officielle n'est disponible). Ne sont pas listés les 266 CubeSats de 1 à 12 U (1 à 16 kg environ).
Ventilation par masse au lancement des engins hors CubeSats[23].
Statistiques des lancements visant la mise en orbite
Graphiques des lancements par pays ayant développé les lanceurs, familles de lanceur et base de lancement utilisées. Chaque lancement est compté une seule fois quel que soit le nombre de charges utiles emportées.
USA: 29 (32,2 %)
Chine: 18 (20 %)
Russie: 20 (22,2 %)
Europe: 9 (10 %)
Inde: 5 (5,6 %)
Japon: 7 (7,8 %)
Ukraine: 1 (1,1 %)
Nouvelle-Zélande: 1 (1,1 %)
Longue Marche: 16 (17,8 %)
Soyouz: 15 (16,7 %)
Falcon 9: 18 (20 %)
Atlas V: 6 (6,7 %)
Ariane 5: 6 (6,7 %)
PSLV: 3 (3,3 %)
Delta IV: 2 (2,2 %)
H-IIA et B: 6 (6,7 %)
Proton: 3 (3,3 %)
Autres: 15 (16,7 %)
Cape Canaveral/Kennedy: 19 (21,1 %)
Baïkonour: 13 (14,4 %)
Kourou: 11 (12,2 %)
Juiquan: 6 (6,7 %)
Satish Dhawan: 5 (5,6 %)
Xichang: 8 (8,9 %)
Plessetsk: 5 (5,6 %)
Taiyuan: 2 (2,2 %)
Vandenberg: 9 (10 %)
Tanegashima: 6 (6,7 %)
Autres: 6 (6,7 %)
Lancements par pays
Lancements par famille de lanceurs
Vols par base de lancement
Par pays
Nombre de lancements par pays ayant construit le lanceur. Le pays retenu n'est pas celui qui gère la base de lancement (Kourou pour certains Soyouz, Baïkonour pour Zenit), ni le pays de la société de commercialisation (Allemagne pour Rokot, ESA pour certains Soyouz) ni le pays dans lequel est implanté la base de lancement (Kazakhstan pour Baïkonour). Chaque lancement est compté une seule fois quel que soit le nombre de charges utiles emportées.
Liste chronologique des lancements effectués en 2017 avec comme objectifs de placer un ou des engins spatiaux en orbite. Ne comprend pas les vols suborbitaux. Comprend les lancements ayant échoué.
Survols effectués dans le cadre de missions d'exploration du système solaire. Les engins situés sur des orbites très hautes impliquant des survols de loin en loin de la planète/lune au périgée sont également listés (Cassini-Huygens, Juno).
(durée de la sortie 6h31) : Robert S. Kimbrough et Peggy Whitson ont installé de nouveaux adaptateurs destinés à recevoir des batteries Li-Ion qui devront remplacer les batteries Ni-H d'origine[24].
(durée de la sortie 5h58): Robert S. Kimbrough et Thomas Pesquet ont installé de nouveaux adaptateurs destinés à recevoir des batteries Li-Ion qui devront remplacer les batteries Ni-H d'origine[25].
(durée de la sortie 6h34): Robert S. Kimbrough et Thomas Pesquet ont réalisé plusieurs tâches : remplacement du boitier de l'ordinateur de la poutre centrale, inspection d'une valve du circuit d'ammoniaque utilisé pour la régulation thermique, inspection du robot DEXTRE et remplacement de deux caméras[26].
(durée de la sortie 4h13): Jack Fischer et Peggy Whitson ont accompli plusieurs tâches : installation d'un nouveau boitier d'avionique externe, réaliser un diagnostic sur l'instrument scientifique d'astrophysique AMS-2, et réaliser des travaux de maintenance sur le bras robotisé JRMS du module japonais[28].
(durée de la sortie 2h46): Jack Fischer et Peggy Whitson ont réalisé un dépannage urgent non planifié pour remplacer un boitier électronique défaillant constituant la seule alternative en cas de défaillance du système de collecte des données fournies par les capteurs répartis sur la station spatiale[29].
17 aout (durée de la sortie 7h34): Fiodor Iourtchikhine et Sergueï Riazanski ont testé une nouveau combinaison spatiale Orlan, largué 5 nano satellites, installé un nouvel instrument scientifique et récupéré des échantillons de matériaux exposés au vide dans différents emplacements de la station spatiale[30].
(durée de la sortie 6h55): Randolph Bresnik et Mark Vande Hei ont effectué la première des trois sorties extravéhiculaires destinées à effectuer des actions de maintenance lourdes sur le bras robotique Canadarm 2[31].
(durée de la sortie 6h26): Randolph Bresnik et Mark Vande Hei ont effectué la deuxième des trois sorties extravéhiculaires destinées à effectuer des actions de maintenance lourdes sur le bras robotique Canadarm 2[32].
(durée de la sortie 6h49): Randolph Bresnik et Joseph Acaba ont effectué la troisième des trois sorties extravéhiculaires destinées à effectuer des actions de maintenance lourdes sur le bras robotique Canadarm 2[33].
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