| Organisation |  CNSA |
|---|---|
| Constructeur | CASC |
| Programme | Chang'e |
| Domaine | Exploration de la Lune |
| Type demission | Orbiteur + Atterrisseur + rover + robot sauteur + pénétrateur |
| Statut | En développement |
| Base de lancement | Wenchang |
| Lancement | octobre 2026 |
| Lanceur | Longue Marche 5 |
| Masse au lancement | 8,2 tonnes |
|---|---|
| Propulsion | Ergols liquides |
| Contrôle d'attitude | Stabilisé 3 axes (orbiteur) |
| Source d'énergie | Panneaux solaires |
| HRSMC | Caméra haute résolution (orbiteur) |
|---|---|
| MSAR | Radar à synthèse d'ouverture (orbiteur) |
| WISMIA | Spectromètreinfrarouge (orbiteur) |
| LNGS | Spectromètregamma (orbiteur) |
| LOM | Magnétomètre (orbiteur) |
| LunarHCam | Caméra hyperspectrale (orbiteur) |
| X (Suisse & Chine) | Spectromètre (orbiteur) |
| MATCH | Hodoscope (orbiteur) |
| LS | Sismographe (atterrisseur) |
| LSEDS | Détecteur de particules (atterrisseur) |
| LC | Caméra de descente (atterrisseur) |
| TC | Caméra panoramique (atterrisseur) |
| X (Italie) | Rétroréflecteur |
| PmL-Ch7 | Détecteur de poussière et champs électriques (atterrisseur) |
| ILO-C | Télescope (atterrisseur) |
| PC | Caméra panoramique (rover) |
Chang'e 7 (chinois :嫦娥七號 ; pinyin :cháng'é qī hào, deChang'e, déesse de la Lune dans lamythologie chinoise) est unemission spatiale à destination de la Lune développée par l'agence spatialechinoise (CNSA) combinant unorbiteur, unatterrisseur, unastromobile et un robot se déplaçant sur des pattes. La mission qui doit se poser au pôle sud de la Lune a pour objectif d'étudier les ressources et l'environnement afin de préparer de futures missions.Chang'e 7 doit être lancée en 2026.
La mission Chang'e 7 est la première mission de la quatrième phase duprogramme chinois d'exploration lunaire (CLEP). Au cours de la première phase, la Chine a développé et mis en œuvre deux orbiteurs lunaires,Chang'e 1 (lancement en 2007) etChang'e 2 (2010). La deuxième phase, qui comprend les missionsChang'e 3 (2013) etChang'e 4 (2018), permis de déployer sur le sol lunaire desastromobiles qui explorent la surface de la Lune. Chang'e 4 réalise une première en se posant sur laface cachée de la Lune. La troisième phase comprend deuxmissions de retour d'échantillons,Chang'e 5 lancée en 2020 etChang'e 6 (2024). La quatrième phase du programme lunaire chinois a pour objectif d'étudier la région du pôle sud lunaire caractérisée par des dépôts de glace d'eau et un ensoleillement par endroit quasi permanent qui favorise l'envoi d'une expédition humaine. Les deux missions programmées, Chang'e 7 etChang'e 8, sont pratiquement identiques et comprennent à la fois un astromobile, un orbiteur et un engin se déplaçant sur 6 pattes[1].
Chang'e 7 est, comme les missions précédentes, développée par laCASC, le principal industriel chinois du secteur spatial. Les échanges radio entre les sites d'atterrissage envisagés au pôle sud et la Terre seront difficiles car la Terre sera très proche de l'horizon ou même au-dessous du fait des mouvements delibration lunaire. Aussi ces liaisons utiliseront un relais assuré par le petitsatellite de télécommunicationsQueqiao 2 qui doit être lancé en 2024 pour les besoins de la missionChang'e 6 et placé sur une orbite elliptique de type ELFO (Orbite elliptique lunaire gelée)[1],[2].
Les responsables de la mission ont réservé une fraction du volume et de la masse pour des engins fournis par d'autres pays. La sonde spatiale peut emporter ainsi un satellite dont la masse doit être inférieure à 15 kilogrammes et dont le volume ne doit pas dépasser 30 x 20 x 20 cm qui peut être placé sur une orbite circulaire autour de la Lune (200 x 200 km) ou sur une orbite de 200 x 15 km avec un inclinaison orbitale de 90°. De son côté, l'atterrisseur peut emporter une charge de 10 kg ayant un volume inférieur à 30 x 15 x 15 centimètres. En revanche l'emport prévu de l'astromobileRashid-2 (10 kg) desÉmirats Arabes Unis, clone de l'engin lancé par la sonde spatialeHakuto-R en décembre 2022, n'est plus d'actualité. En effet les États-Unis ont refusé d'exporter les composants "sensibles"ITAR nécessaires à sa construction[1],[2].
L'objectif principale de la mission est de mieux caractériser la région du pôle Sud de la Lune, sa topographie, son environnement spatial, son sous-sol, et de confirmer la présence de glace d'eau dans lescratères d'obscurité éternelle en vue de l'établissement futur du projet destation de recherche lunaire internationale (ILRS). Les objectifs scientifiques détaillés sont les suivants[3]:
Dès le départ la mission est formulée pour explorer lepôle sud de la Lune, une région qui présente plusieurs caractéristiques singuliers qui en font une cible de choix pour la construction d'unebase lunaire (en) habitée. On y trouve en effet la présence concomitante decratère d'obscurité éternelle ou la présence d'eau sous forme de glace a été détectée, ainsi que despics de lumière éternelle qui permettent l'usage de panneaux solaires. Le choix du site d'atterrissage de Chang'e 7 est donc crucial puisqu'elle doit préparer le terrain pour la futurestation de recherche lunaire internationale (ILRS), avant ça il est aussi prévu que la mission Chang'e 8 se pose à proximité.
En lors de l'appel à participations internationales il est dévoilé que trois régions sont présélectionnées avec chacune plusieurs potentiels sites d'atterrissage. Il s'agit des cratèresAmundsen,Haworth, etShackleton, tous trois étant des cratères d'obscurité éternelle. Les sites potentiels se trouvent sur les hauteurs environnantes qui constituent des pics de lumière éternelle[4]. En la région du cratère Shackleton est finalement sélectionnée. Il s'agit d'un cratère de 21 kilomètres de diamètre et de 4 kilomètres de profondeur, identifié de longue date comme une cible privilégiée pour des missions habitées, et également étudié par la NASA pour son programme Artemis[5],[6].
La mission a une masse totale au lancement d'environ 8,2 tonnes, similaires aux missions Chang'e 5 et 6, et aux limites des capacités de la fusée lourde Longue Marche 5 en injection trans-lunaire. Cette masse est répartie entre plusieurs éléments :
L'orbiteur est unsatellite de grande taille dérivé de celui des missions Chang'e 5 et 6. Il est chargé des manœuvres de corrections de trajectoire entre la Terre et la Lune puis de l'insertion en orbite lunaire, après quoi il se sépare de l'atterrisseur et poursuis sa mission en orbite lunaire. Il doit s'agir du premier orbiteur chinois spécifiquement consacré à l'observation de la Lune depuis Chang'e 2 lancé 2010, les orbiteurs de Chang'e 5 et 6 ne jouant qu'un rôle technique[1],[2]. La propulsion principale est assurée par un moteur d'une poussée fixe de 3 000 Newton consommant duMMH et duMON-1, stockés dans deux réservoirs sphériques chacun, et pressurisé par de l'hélium. L'énergie est fournie par despanneaux solaires déployés de part et d'autre du corps central. L'orbiteur est conçu pour une durée de vie d'au moins 8 ans[7].
L'atterrisseur est l'élément chargé de l'atterrissage à la surface de la Lune, il est directement dérivé de celui des missions Chang'e 5 et 6 et comprend des caractéristiques similaires. Une fois posé, il déploie le rover et le robot sauteur puis conduit ses propres relevés scientifiques. La propulsion principale est assurée par un moteurYF-36 d'une poussée modulable entre 7 500 et 1 500 Newton consommant duMMH et duMON-1, stockés dans deux réservoirs sphériques chacun, et pressurisé par de l'hélium. L'énergie est fournie par deuxpanneaux solaires déployés verticalement au dessus de l'atterrisseur en raison de l'éclairage rasant qui caractérise les pôles[1],[2]. L'atterrisseur est conçu pour une durée de vie d'au moins 8 ans[8].
L'astromobile ou rover est un robot doté de six roues pour explorer la surface de la Lune, il est dérivé des roversYutu etYutu 2 des missions Chang'e 3 et 4. D'une masse d'environ 140 kilogrammes, il peut atteindre une vitesse d'environ 200 mètres par heure et gravir des pentes de 15 degrés. Il est également équipé d'un petit bras robotique doté d'une foreuse et d'une pelle pour prélever des échantillons de roches et de régolithe afin d'alimenter le spectromètre de masse IsMSV. L'énergie est fournie par deuxpanneaux solaires déployés verticalement au dessus du rover en raison de l'éclairage rasant qui caractérise les pôles. Le rover consomme moins de 200 Watts pour son fonctionnement normal, 300 Watts lors de ses déplacements et 270 Watts lors des forages. Il est également équipé d'unélément chauffant à radioisotope (RHU) utilisant duplutonium 238 afin d'aider au contrôle thermique lors des nuits lunaires. Il est conçu pour une durée de vie d'au moins 8 ans[8].
Le robot sauteur est un engin monté sur six jambes capable de se déplacer en marchant ou en utilisant ses propulseurs, afin de faire des bonds et d'explorer lescratères d'obscurité éternelle. D'une masse d'environ 400 kilogrammes, il peut atteindre une vitesse de 12 mètres par minute en utilisant ses jambes et gravir des pentes de 30 degrés, les jambes sont également conçues pour amortir l'atterrissage lors des bonds. La propulsion doit permettre au robot de réaliser au moins trois sauts et de couvrir ainsi une distance totale de plus de 30 kilomètres[9]. La propulsion principale est assurée par un moteur consommant de l'UDMH et du MON-1 stockés dans deux réservoirs sphériques chacun, et pressurisé par de l'hélium. L'énergie est fournie par un panneau solaire déployé verticalement lorsque le robot se trouve dans une région éclairée, et par des batteries lorsqu'il explore le fond d'un cratère, cela pour une durée totale n'excédant pas 10 heures. Le robot est équipé d'une foreuse pouvant atteindre 1 mètre de profondeur et d'une pelle afin de prélever des échantillons, analysés ensuite par le mini-laboratoire interne LSWMA. La foreuse est de type rotative à percussion, afin de casser d'éventuelles couches de glace d'eau. La phase d'exploration des cratères doit durer plusieurs mois jusqu'à l'épuisement des ergols, après quoi la mission du robot peut être prolongée dans les régions éclairés[8].
L'atterrisseur emporte unpénétrateur expérimental qui doit être largué lors de la descente vers la surface lunaire, avant l'atterrissage. Son objectif est d'atteindre les parois intérieures d'uncratère d'obscurité éternelle, une zone impraticable pour le robot sauteur en raison des pente trop élevées. Le pénétrateur freine sa trajectoire avant l'impact à l'aide d'un moteur àpropergol solide d'une masse de 20 kilogrammes, 1 mètre de longueur et 9 centimètre de diamètre, puis impacte finalement la paroi à une vitesse d'environ100 m/s. Cela doit lui permettre de s'enfoncer à au moins 1 mètre de profondeur, des capteurs permettent ensuite de mesurer les caractéristiques mécaniques, électriques, et thermique du régolithe en contact du pénétrateur. Les données sont transmises directement au satellite relaisQueqiao 2 enbande X[8].
La mission Chang'e 7 emporte un très grand nombre d'instruments scientifiques, réparties entre le satellite relai (voirQueqiao 2), l'orbiteur, l'atterrisseur, l'astromobile (rover), et le robot sauteur. Parmi le total de 22 charges utiles embarquées (sans compter les 3 à bord de Queqiao 2), 6 sont fournis par des partenaires étrangers, toutes réparties entre l'orbiteur et l'atterrisseur. La mission pourrait également emporter une ou plusieurs expériences développées par des étudiants[10].
L'orbiteur emporte un total de 8 instruments scientifiques, dont 5 sont développés par la Chine[3]:
Les trois instruments restant sont développés en collaboration avec des partenaires internationaux :
L'atterrisseur emporte un total de 7 instruments scientifiques, dont 4 sont développés par la Chine[3]:
Les trois instruments restants sont fournis par des partenaires internationaux :
La mission doit être lancée à bord d'une fusée lourdeLongue marche 5 depuis labase de lancement de Wenchang sur l'île d'Hainan au Sud de la Chine en[19], et directement injectée entrajectoire trans-lunaire. Quelques jours plus tard l'orbiteur allume son moteur principal pour insérer la sonde dans uneorbite polaire à basse altitude autour de la Lune, puis pendant deux mois l'orbiteur réalise des observations de haute précision du site d'atterrissage. Le moment venu l'atterrisseur se sépare et entame sa descente vers la surface, tandis que le pénétrateur expérimental est largué avant la phase d'approche finale et impacte le bord du cratère. Une fois posé à la surface, le rover et le robot sauteur sont déployés et débutent leur phase d'exploration, le satelliteQueqiao 2 sert de relai de télécommunication entre les engins et la Terre[3].
| Missions |  | |
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| Voir aussi | ||
| Les dates indiquées sont celles de lancement. Les missions russes et américaines ayant échoué au début de l'ère spatiale (<1975) ne sont pas listées. | ||
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