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Wenchang/Hong Kong
CNN
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La Chine s'apprête à lancer vendredi une mission lunaire sans pilote, visant à prélever pour la première fois des échantillons de la face cachée de la Lune, ce qui pourrait constituer un grand pas en avant pour l'ambitieux programme spatial du pays.

Sonde Chang'e-6 Chine Il s'agit de la mission lunaire robotisée la plus complexe à ce jour. Elle marque une étape majeure dans la quête du pays pour devenir une nation lunaire de premier plan. La puissance spatiale dominante Avec l’intention d’envoyer des astronautes sur la Lune d’ici 2030 et de construire une base de recherche à son pôle sud.

Le lancement attendu de la sonde sur une fusée Longue Marche-5 depuis le centre de lancement spatial de Wenchang, sur l'île de Hainan, dans le sud de la Chine, concerne un nombre croissant de pays. Y compris les États-Unisils se tournent vers les avantages stratégiques et scientifiques de l’expansion de l’exploration lunaire dans un domaine de plus en plus compétitif.

La mission chinoise de 53 jours verra l'atterrisseur Chang'e-6 atterrir dans un large cratère sur la face cachée de la Lune, qui ne fait jamais face à la Terre. La Chine est devenue le premier et le seul pays à atterrir sur la face cachée de la Lune lors de sa mission Chang'e-4 en 2019.

Tous les échantillons de la face cachée récupérés par l'atterrisseur Chang'e-6 pourraient aider les scientifiques à revenir sur l'évolution de la Lune et du système solaire lui-même – et fournir des données importantes pour faire progresser les ambitions lunaires de la Chine.

« Chang'e-6 vise à réaliser des percées dans la conception et la technologie de contrôle de l'orbite rétrograde lunaire, les technologies intelligentes d'échantillonnage, de décollage et d'ascension et le retour automatique des échantillons sur la face cachée de la Lune », a déclaré Ge Ping. Le directeur adjoint du Centre d'exploration lunaire et d'ingénierie spatiale de l'Administration spatiale nationale de Chine a déclaré la semaine dernière depuis le site de lancement.

La sonde Chang'e-6 constituera un test majeur des capacités spatiales de la Chine dans le cadre de ses efforts visant à réaliser le « rêve éternel » du dirigeant Xi Jinping de faire du pays une puissance spatiale.

La Chine a fait des progrès rapides dans l’espace ces dernières années, dans un domaine traditionnellement dominé par les États-Unis et la Russie.

Avec le programme Chang'e, lancé en 2007 et nommé d'après la déesse de la lune dans la mythologie chinoise, la Chine est devenue en 2013 le premier pays à réaliser un alunissage robotisé en près de quatre décennies. En 2022, la Chine a réalisé son propre projet Station spatiale orbitale Tiangong.

La mission Chang'e-6, techniquement complexe, s'appuie sur le record d'atterrissage de Chang'e-4 en 2019 sur la face cachée de la Lune et sur le succès de Chang'e-5 en 2020 en revenant sur Terre avec des échantillons de la Lune voisine.

Cette fois, pour communiquer avec la Terre depuis la face cachée de la Lune, Chang'e-6 doit s'appuyer sur le satellite Queqiao-2, lancé en orbite lunaire en mars.

La sonde elle-même se compose de quatre parties : un orbiteur, un véhicule de descente, un véhicule de remontée et un module de rentrée.

Le plan de mission est que l'atterrisseur Chang'e-6 collecte de la poussière et des roches lunaires après son atterrissage dans le vaste bassin antarctique d'environ 2 500 kilomètres de diamètre, un cratère formé il y a environ 4 milliards d'années.

Un vaisseau spatial ascendant transférera ensuite les échantillons vers le Lunar Orbiter pour le transfert vers le module de rentrée et le retour de la mission sur Terre.

La mission complexe « passe par pratiquement toutes les étapes » qui seraient nécessaires pour que les astronautes chinois atterrissent sur la Lune dans les années à venir, selon James Head, professeur émérite à l'Université Brown. coopéré avec Des scientifiques chinois dirigent la mission.

En plus de renvoyer des échantillons qui pourraient fournir « de nouvelles informations fondamentales sur l’origine et les débuts de l’histoire de la Lune et du système solaire », la mission sert également de « répétition automatique de ces étapes » pour emmener les astronautes sur la Lune et en revenir, a-t-il déclaré. .

La Chine envisage de lancer Deux autres tâches Dans la série Chang-e, alors qu'elle approche de son objectif de 2030 consistant à envoyer des astronautes sur la Lune avant de construire une station de recherche au cours de la prochaine décennie sur le pôle sud de la Lune, une zone censée contenir de la glace d'eau.

Chang'e-7, dont le lancement est prévu en 2026, vise à rechercher des ressources au pôle sud de la Lune, tandis que Chang'e-8, environ deux ans plus tard, pourrait étudier comment les matériaux lunaires pourraient être utilisés pour préparer la construction de la base de recherche. » ont-ils déclaré. il a dit.

Le lancement de vendredi intervient alors que plusieurs pays intensifient leurs programmes lunaires dans un contexte de concentration croissante sur l'accès aux ressources et sur un meilleur accès à l'exploration de l'espace profond que les missions lunaires réussies peuvent apporter.

L'année dernière, L'Inde a débarqué Le premier vaisseau spatial russe sur la Lune, tandis que la première mission russe sur la Lune depuis des décennies s'est soldée par un échec Crash de la sonde Luna 25 À la surface de la lune.

En janvier, le Japon est devenu le cinquième pays à poser un vaisseau spatial sur la Lune. Tireur d'élite qui atterrit sur la Lune J'ai eu des problèmes de puissance à cause d'un angle d'atterrissage incorrect. Le mois suivant, IM-1, A Une mission financée par la NASA La sonde, conçue par une société privée basée au Texas, a atterri près du pôle Sud.

Cet atterrissage – le premier d'un vaisseau spatial de fabrication américaine depuis plus de cinq décennies – fait partie de plusieurs missions commerciales prévues visant à explorer la surface lunaire avant que la NASA ne tente d'y renvoyer des astronautes américains. Dès 2026 Et construire son camp de base scientifique.

L'administrateur de la NASA, Bill Nelson, a semblé reconnaître le mois dernier que le rythme de la Chine – et les inquiétudes quant à ses intentions – étaient à l'origine de l'urgence américaine de retourner sur la Lune, des décennies après les missions habitées Apollo.

« Nous pensons qu'une grande partie des programmes spatiaux dits civils sont des programmes militaires. Je pense en fait que nous sommes dans une course. » Nelson Dire Le mois dernier, les législateurs ont exprimé leur inquiétude quant au fait que la Chine pourrait tenter d’empêcher les États-Unis ou d’autres pays d’accéder à certaines zones de la Lune si elle y arrivait en premier.

La Chine soutient depuis longtemps l’utilisation pacifique de l’espace et, à l’instar des États-Unis, elle espère utiliser ses prouesses spatiales pour promouvoir la bonne volonté internationale.

Cette fois, la Chine a déclaré que la mission Chang'e-6 transporterait des instruments scientifiques ou des charges utiles provenant de la France, de l'Italie, du Pakistan et de l'Agence spatiale européenne.

La forme du corps, la couleur et le comportement évoluent souvent ensemble Classer S'adapter à leur environnement. Des chercheurs de l’Université de Lund en Suède ont étudié ce phénomène sur une espèce spécifique de grand lézard des murailles vert vif et agressif trouvé près de la mer Méditerranée. Ils ont découvert qu’un type unique de cellules aurait pu jouer un rôle clé dans cette co-évolution.

L'adaptation est un changement génétique qui conduit à une capacité accrue à survivre dans le milieu environnant. Cela peut affecter la couleur, la forme et le comportement. Cependant, la base de son fonctionnement génétique reste entourée de mystère.

Dans une nouvelle étude, des biologistes évolutionnistes ont combiné des travaux de terrain et… ADN Analyse de l'étude des grands lézards des murailles verts, agressifs et sexuellement proéminents dans la région méditerranéenne. Ils ont découvert un certain nombre de gènes responsables de l’apparence squelettique du lézard.

Recherche sur les cellules de la crête neurale

« Tous les tissus et organes derrière l'apparence squelettique se développent à partir de cellules appelées cellules de la crête neurale qui se forment au début de l'embryon. Nous pensons que les cellules qui sont à l'origine des changements de forme, de couleur et de comportement sont organisées ensemble », explique Natalie Viner, chercheuse. biologiste du développement à l'Université de Lund. « Et ainsi les traits évoluent ensemble. »

Le groupe de recherche a étudié un lézard des murailles commun aux couleurs vertes et noires, à la taille impressionnante et au comportement agressif. Les mâles sont apparus avec cette apparence il y a plusieurs milliers d'années, près de l'actuelle Rome, et se sont révélés dominants sur les mâles d'autres combinaisons de couleurs. Cela a conduit à la propagation des lézards squelettiques dans toute l'Italie.

Lézard ressemblant à un squelette. Crédit : Javier Abalos

« Notre connaissance des cellules de la crête neurale provient presque entièrement de quelques organismes modèles, comme les souris. Nous cartographions actuellement ce type de cellules dans les embryons de lézards afin de comprendre comment des phénomènes tels que le lézard géant peuvent se développer », explique Natalie Viner.

Au cours des prochaines années, Viner et son équipe mèneront davantage d'études sur le terrain, établiront des populations reproductrices et effectueront des analyses génétiques avancées, notamment en utilisant la technologie d'édition génétique CrispR-Cas9. Tout cela dans le but de déterminer le rôle que jouent les cellules de la crête neurale dans le développement synaptique de la couleur, de la forme et du comportement.

« Nous nous concentrons sur les lézards, mais nos découvertes peuvent potentiellement être appliquées à tous les animaux dotés de cellules de crête neurale, couvrant environ 70 000 espèces de vertébrés. Bien que nos travaux offrent une explication potentielle du fonctionnement de l'évolution, ils représentent également le début de nombreux domaines de recherche. . » Nouveau.

Référence : « L'introspection adaptative révèle la base génétique d'un syndrome de sélection sexuelle chez les lézards pariétaux » par Natalie Viner, Wei Zhao Yang, Ignace Bonix et Geoffrey M. Tandis que, Tobias Ohler, 3 avril 2024, Avancement de la science.
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WASP-43 b est nuageux la nuit et clair le jour, avec des vents tropicaux tourbillonnant autour de la planète à 5 000 miles par heure.

parfois Non Trouver quelque chose est tout aussi excitant et gratifiant que de le trouver. Prendre chaud Jupiter WASP-43B, par exemple. Ce monde verrouillé par les marées a un côté jour perpétuellement très chaud et un côté nuit un peu plus frais. Les astronomes utilisant Webb pour cartographier la température et analyser l’atmosphère autour de la planète s’attendent à détecter du méthane, une molécule de carbone courante, du côté nocturne. Mais il n’y a clairement aucune indication à ce sujet. Pourquoi? Le résultat suggère que des vents supersoniques de gaz chauds soufflent du côté jour, renversant complètement l’atmosphère et empêchant les réactions chimiques qui produiraient du méthane du côté nuit.

Cette courbe de lumière montre l'évolution de la luminosité du système WASP-43 au fil du temps à mesure que la planète tourne autour de l'étoile. Ce type de courbe de lumière est appelé courbe de phase car elle inclut l’orbite entière ou toutes les phases de la planète.
Parce qu'il est verrouillé par les marées, différents côtés du WASP-43 b tournent pendant sa rotation. Le système apparaît plus brillant lorsque la face chaude diurne fait face au télescope, juste avant et après une éclipse secondaire lorsque la planète passe derrière l'étoile. Le système s'affaiblit à mesure que la planète poursuit ses orbites et que son côté nocturne tourne autour de l'horizon. Après le transit, lorsque la planète passe devant l'étoile, bloquant une partie de la lumière de l'étoile, le système s'allume à nouveau tandis que le côté jour revient dans la vue.
Crédit image : NASA, ESA, CSA, Ralph Crawford (STScI), Taylor Bell (BAERI), Joanna Barstow (The Open University), Michael Roman (Université de Leicester)

Le télescope spatial Webb cartographie la météo sur une planète située à 280 années-lumière

Il a été utilisé avec succès par une équipe internationale de chercheurs NASAc'est Télescope spatial James Webb Cartographier la météo sur l'exoplanète géante de gaz chaud WASP-43 b.

Des mesures précises et à grande échelle de la luminosité de la lumière infrarouge moyenne, combinées à des modèles climatiques 3D et à des observations antérieures provenant d'autres télescopes, indiquent des nuages ​​épais et élevés couvrant le côté nuit, un ciel clair du côté jour et des vents tropicaux de plus de 5 000 °C. des kilomètres de haut. par heure, mélange des gaz atmosphériques autour de la planète.

L'enquête n'est que la dernière preuve Exoplanète La science est désormais possible grâce à l'extraordinaire capacité de Webb à mesurer les changements de température et à détecter les gaz atmosphériques à des milliards de kilomètres.

« Hot Jupiter » est verrouillé par les marées

WASP-43 b est un type d'exoplanète « Jupiter chaud » : de taille similaire à Jupiter, composée principalement d'hydrogène et d'hélium, et beaucoup plus chaude que n'importe laquelle des planètes géantes de notre système solaire. Bien que son étoile soit plus petite et plus froide que le Soleil, WASP-43 b orbite à une distance de seulement 1,3 million de miles, soit moins de 1/25 de la distance entre Mercure et le Soleil.

Avec une orbite aussi étroite, la planète est verrouillée par les marées, avec un côté constamment éclairé et l’autre dans l’obscurité perpétuelle. Bien que le côté nuit ne reçoive jamais de rayonnement direct de l’étoile, de forts vents d’est transportent la chaleur du côté jour.

Depuis sa découverte en 2011, WASP-43 b a été observé à l'aide de plusieurs télescopes, dont le télescope Hubble de la NASA et les télescopes spatiaux Spitzer, aujourd'hui retirés.

« Avec Hubble, nous pouvons clairement voir qu'il y a de la vapeur d'eau du côté jour. Hubble et Spitzer ont montré qu'il peut y avoir des nuages ​​du côté nuit », a expliqué Taylor Bell, chercheur au Bay Area Environmental Research Institute et auteur principal de l'ouvrage. une étude publiée le 30 avril dans Astronomie naturelle. « Mais nous avions besoin de mesures plus précises de Webb pour commencer à cartographier de manière plus détaillée la température, la couverture nuageuse, les vents et la composition atmosphérique tout autour de la planète. »

Ce diagramme simplifié de la courbe de phase de l'exoplanète montre le changement de luminosité globale du système étoile-planète lorsque la planète tourne autour de l'étoile. Le système apparaît plus brillant lorsque la partie éclairée de la planète fait face au télescope (pleine phase). Il apparaît sombre lorsque la majeure partie du côté obscur fait face au télescope (nouvelle phase), lorsque la planète bloque une partie de la lumière des étoiles (transit) et lorsque l'étoile bloque la lumière de la planète (éclipse secondaire).
(En haut) Un diagramme montrant le changement de phase de la planète (la quantité de côté éclairé faisant face au télescope) lorsqu'elle orbite autour de son étoile.
(En bas) Un graphique 3D montrant le changement de luminosité globale du système stellaire et de la planète lorsque la planète tourne autour de son étoile. Dans ce graphique, appelé courbe de lumière, le plan horizontal est la position orbitale et l'axe vertical est la luminosité.
(À droite) Barre d’échelle. Tant dans le diagramme orbital que dans la courbe de lumière, la couleur indique la luminosité observée de l'étoile + de la planète : du violet foncé (moins de lumière est détectée) au blanc (plus de lumière est détectée).
Les chercheurs utilisent des courbes de phase pour étudier les changements de réflectance et de température de la planète avec la longitude (d’un côté à l’autre), ce qui peut donner un aperçu de la composition de la surface et des conditions atmosphériques de la planète.
Crédit image : NASA, ESA, CSA, Danny Player (STScI), Andy James (STScI), Greg Bacon (STScI)

Cartographie des températures et inférence météo

Bien que WASP-43 b soit trop petit, sombre et proche de son étoile pour qu'un télescope puisse le voir directement, sa courte période d'orbite de seulement 19,5 heures le rend idéal pour la spectroscopie de courbe de phase, une technique qui consiste à mesurer de petits changements dans la luminosité d'une étoile. Système d'étoiles et de planètes Lorsque la planète tourne autour de l'étoile.

Étant donné que la quantité de lumière infrarouge moyenne émise par un objet dépend en grande partie de sa chaleur, les données de luminosité capturées par Webb peuvent ensuite être utilisées pour calculer la température de la planète.

L'équipe a utilisé l'instrument MIRI (instrument infrarouge moyen) de Webb pour mesurer la lumière du système WASP-43 toutes les 10 secondes pendant plus de 24 heures. « En observant une orbite entière, nous avons pu calculer la température des différents côtés de la planète alors qu'ils tournaient autour de l'horizon », a expliqué Bell. « À partir de là, nous pouvons construire une carte approximative des températures à travers la planète. »

Les mesures montrent que la température moyenne du côté jour est d'environ 2 300 degrés. F (1 250 degrés ° C) – suffisamment chaud pour former du fer. Pendant ce temps, le côté nuit est sensiblement plus frais à 1 100°F (600°C). Les données permettent également de déterminer l'emplacement du point le plus chaud de la planète (« point chaud »), qui est légèrement décalé vers l'est par rapport au point qui reçoit le plus de rayonnement stellaire, là où l'étoile est la plus haute dans le ciel de la planète. Ce déplacement est provoqué par des vents supersoniques, qui déplacent l’air chaud vers l’est.

« Le fait que nous puissions cartographier la température de cette manière est un véritable témoignage de la sensibilité et de la stabilité de Webb », a déclaré le co-auteur Michael Roman de l'Université de Leicester au Royaume-Uni.

Pour interpréter la carte, l’équipe a utilisé des modèles atmosphériques 3D complexes comme ceux utilisés pour comprendre la météo et le climat sur Terre. L’analyse montre que le côté nuit pourrait être recouvert d’une épaisse et haute couche de nuages ​​qui empêche une partie de la lumière infrarouge de s’échapper dans l’espace. En conséquence, le côté nuit – bien que très chaud – apparaît plus sombre et plus frais qu’il ne le serait s’il n’y avait pas de nuages.

Cet ensemble de cartes montre la température de la face visible de l'exoplanète géante des gaz chauds WASP-43 b, lorsque la planète tourne autour de son étoile. Les températures ont été calculées sur la base de plus de 8 000 mesures de luminosité de lumière infrarouge moyenne de 5 à 12 microns détectées depuis le système stellaire et la planète par MIRI (Mid-Infrared Instrument) sur le télescope spatial James Webb de la NASA. En général, plus un objet est chaud, plus il émet de lumière infrarouge moyenne. Crédit image : NASA, ESA, CSA, Ralph Crawford (STScI), Taylor Bell (BAERI), Joanna Barstow (The Open University), Michael Roman (Université de Leicester)

Perte de méthane et vents violents

Le large spectre de lumière infrarouge moyen capturé par Webb a également permis de mesurer la quantité de vapeur d'eau (H₂O) et le méthane (CH₄) partout sur la planète. « Webb nous a donné l'opportunité de savoir exactement quelles molécules nous voyons et d'imposer certaines contraintes sur leur abondance », a déclaré la co-auteure Joanna Barstow de l'Open University au Royaume-Uni.

Les spectres montrent des signes évidents de vapeur d'eau du côté nuit et du côté jour de la planète, fournissant des informations supplémentaires sur la densité des nuages ​​et leur hauteur dans l'atmosphère.

Étonnamment, les données montrent également une nette différence perte Du méthane partout dans l'atmosphère. Bien que le côté jour soit trop chaud pour que le méthane existe (la majeure partie du carbone doit être sous forme de monoxyde de carbone), le méthane devrait être stable et détectable du côté nuit, plus frais.

« Le fait que nous ne voyons pas de méthane nous indique que WASP-43 b doit avoir des vitesses de vent de près de 5 000 milles par heure », a expliqué Barstow. « Si les vents déplaçaient le gaz du côté jour vers le côté nuit, puis le revenant assez rapidement, il n'y aurait pas assez de temps pour que les réactions chimiques attendues produisent des quantités détectables de méthane du côté nuit. »

L'équipe estime qu'en raison de ce mélange provoqué par le vent, la chimie de l'atmosphère est la même sur toute la planète, ce qui n'était pas clair lors de travaux antérieurs avec Hubble et Spitzer.

Référence : « Nuages ​​nocturnes et chimie hors équilibre sur le chaud Jupiter WASP-43b » par Taylor J. Bell, Nicolas Crozet et Patricio E. Kobelo, Laura Kreidberg et Anjali A.A. Peet et Michael T. Roman et Joanna K. Barstow, Jasmina Plisic, Ludmila Carone, Louis-Philippe Collomb, Elsa Ducrot, Mark Hammond, João M. Mendonça, Julien I. Moses, Vivien Parmentier, Kevin B. Stevenson, Lucas Tintorier, Michael Chang, Natalie M. Batalha, Jacob L. Bean, Björn Beneke, Benjamin Charney, Katie L. Chubb, Bryce-Olivier Demaury, Peter Gao, Elspeth K. H. Lee, Mercedes Lopez-Morales, Giuseppe Morello, Emily Rauscher, David K. . Singh, Xianyu Tan, Olivia Vinot, Hannah R. Wakeford, Keshav Agarwal, Eva Maria Ahrer, Munaza K. Allam, Ruben Bayens, David Parrado, Claudio Cáceres, Arin L. Carter, Sarah L. Caswell, Ryan C. Challner, Ian JM Crosfield, Lyn Desin, Jean-Michel Desert, Ian Dobbs-Dixon, Akren Derrick, Nestor Espinosa, Adina D. Feinstein, Neil B. Gibson, Joseph Harrington, Christian Helling, Renew Ho, Nicholas Iero, Eliza M.-R. Compton, Sarah Kendrew, Thaddeus D. Komacek, Jessica Crick, Pierre-Olivier Lagage, Jeremy Leconte, Monica Lindell, Neil T. Lewis, Joshua D. Lothringer, Isaac Malsky, Luigi Mancini, Megan Mansfield, Nathan J. Mayne, Thomas M. Evans Soma, Karan Molaverdkhani, Nikolai K. Nikolov, Matthieu C. Nixon, Enrique Paley, Dominique J.M. Petit de la Roche, Carolyn Piollet, Diana Powell, Benjamin V. Rackham, Aaron D. Schneider, Maria E. Steinrock. Jake Taylor, Louis Wilbanks, Sergey N. Yurchenko, Xi Zhang et Sebastian Ziba, 30 avril 2024, Astronomie naturelle.
DOI : 10.1038/s41550-024-02230-x

L'observation MIRI de WASP-43 b a été réalisée dans le cadre des programmes Webb Early Release Science, qui fournissent aux chercheurs un large éventail de données robustes et en libre accès pour étudier un large éventail de phénomènes cosmiques.

Le télescope spatial James Webb est le principal observatoire des sciences spatiales au monde. Webb résout les mystères de notre système solaire, regarde au-delà des mondes lointains autour d'autres étoiles et explore les structures mystérieuses et les origines de notre univers et la place que nous y occupons. WEB est un programme international mené par la NASA avec ses partenaires l'Agence spatiale européenne (ESA).Agence spatiale européenne) et l'Agence spatiale canadienne.