Fusée-sonde
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fusée-sonde Black Brant canadienne
fusée-sonde Black Brant canadienne

Une fusée-sonde, dans le domaine de l'astronautique, est une fusée décrivant une trajectoire sub-orbitale permettant d'effectuer des mesures et des expériences.

Le terme correspondant en anglais est sounding rocket.

Lancée verticalement, une fusée-sonde (Une fusée-sonde, dans le domaine de l'astronautique, est une fusée décrivant une trajectoire sub-orbitale permettant d'effectuer des mesures et des expériences.) peut emporter des centaines de kilogrammes (Le kilogramme (symbole kg) est l’unité de masse du Système international d'unités (SI).) d’instruments ou d’expériences scientifiques à une altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau de base. C'est une des composantes géographique et...) comprise entre une centaine et un millier de kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini comme la distance parcourue par la lumière dans le vide en...) selon les modèles. Sa charge utile (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice non pécuniaire pour...), abritée dans la pointe de l’engin, est récupérée avec un parachute (Le parachute est un dispositif destiné à freiner le mouvement, principalement vertical d'un objet ou d'une personne.). Cette possibilité a donné lieu à deux catégorie d’applications :

  • les explorations de la haute atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :)
  • la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...) en microgravité (La microgravité, dans le domaine de l'astronautique, est l'état d'un corps tel que l'ensemble des forces d'origine gravitationnelle auxquelles il est soumis...)

Exploration (L'exploration est le fait de chercher avec l'intention de découvrir quelque chose d'inconnu.) de la haute atmosphère

Première photo prise en haute atmosphère d'un système météorologique le 5 octobre 1954 par une fusée-sonde, l'ancêtre de la photographie satellitaire
Première photo prise en haute atmosphère d'un système météorologique le 5 octobre 1954 par une fusée-sonde, l'ancêtre de la photographie satellitaire

La première est l’exploration (ou sondage) de la haute atmosphère, que n’atteignent ni les ballons (qui plafonnent vers 40 km), ni les satellites (qui orbitent au-delà de 200 km).

Les premières connaissances sur l’environnement terrestre (ionosphère, magnétosphère (La magnétosphère est la région entourant un objet céleste dans lequel les phénomènes physiques sont dominés ou organisés par son champ magnétique.), etc.) ont été acquises de cette façon par les États-Unis et l’Union soviétique vers le milieu du XXe siècle, en utilisant entre autre des versions modifiés du missile (Un missile est un projectile autopropulsé et guidé, constitué de :) balistique (La balistique est la science qui a pour objet l'étude du mouvement des projectiles.) V2 allemand.

Depuis cette époque, des milliers de fusées-sondes ont été lancées de par le monde (Le mot monde peut désigner :) à des fins scientifiques (géophysique externe, aéronomie, météorologie (La météorologie a pour objet l'étude des phénomènes atmosphériques tels que les nuages, les précipitations ou le vent dans le but de comprendre comment ils se forment et...), astronomie (L’astronomie est la science de l’observation des astres, cherchant à expliquer leur origine, leur évolution, leurs propriétés physiques et chimiques. Elle ne doit...), physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un...) solaire et même biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre...) au moyen de cobayes : chats, singes, rats, etc.).

Programme français

Pour sa part, la France a mené pendant une quinzaine d’années (approximativement entre 1960 et 1975) un important programme de recherches scientifiques et technologiques avec des centaines de fusées-sonde (Centaure, Dragon, Eridan, Véronique) lancées en France (île du Levant, Kourou, Îles Kerguelen, Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la...) Adélie), en Algérie (Hammaguir, Colomb-Béchar, Reggane) et au cours de campagnes à l’étranger (Brésil, Norvège, Islande (L’Islande, (en islandais Ísland, littéralement « terre de glace »), est un État insulaire de l’océan Atlantique Nord, situé entre le Groenland et...), etc.).

Recherche en microgravité

Le second type d’applications concerne les recherches en microgravité. Dans ce cas, on met à profit la très faible pesanteur (Le champ de pesanteur (ou plus couramment pesanteur) est un champ attractif auquel sont soumis tous les corps matériels au voisinage de la Terre : on observe ainsi qu'en un...) résiduelle observée dans la partie supérieure de la trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et notamment par son centre de gravité.) de la pointe lorsque la propulsion (La propulsion est le principe qui permet à un corps de se mouvoir dans son espace environnant. Elle fait appel à un propulseur qui transforme en force...) a cessé et que le frottement (Les frottements sont des interactions qui s'opposent à la persistance d'un mouvement relatif entre deux systèmes en contact.) aérodynamique (L'aérodynamique est une branche de la dynamique des fluides qui porte sur la compréhension et l'analyse des écoulements d'air, ainsi qu'éventuellement sur leurs effets...) est encore réduit.

Selon les vols, on peut obtenir une micropesanteur (La micropesanteur, dans le domaine de l'astronautique, est l'état d'un corps tel que l'ensemble des forces d'origine gravitationnelle et inertielle auxquelles il est soumis...) de 10-4 G pendant 5 à 15 secondes. C’est une application plus récente que la précédente, qui permet aux scientifiques de préparer des expériences appelées à voler sur un véhicule (Un véhicule est un engin mobile, qui permet de déplacer des personnes ou des charges d'un point à un autre.) spatial du type navette spatiale (Une navette spatiale, dans le domaine de l’astronautique, est un véhicule aérospatial réutilisable conçu pour assurer la desserte des...) ou satellite (Satellite peut faire référence à :). Les applications concernent surtout la science des matériaux (La science des matériaux regroupe les domaines qui étudient la matière qui constitue les objets. Cela va des roches (en géologie) aux métaux en passant par les matériaux de construction (génie civil), les...) (expériences de fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour une...) et de solidification) et intéressent notamment les États-Unis, le Japon et l’Europe, qui a décidé, en 1982, un programme de ce type avec les fusées-sonde Texus et, depuis 1991, Maxus (La Maxus est une fusée-sonde européenne fabriquée conjointement par la société suédoise Swedish Space Corporation et par la société allemande MBB-Erno pour des recherches en microgravité. Elle peut atteindre une...) depuis la base d'Esrange.

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