Solar Wind Composition Experiment

La Solar Wind Composition Experiment (SWC ou SWCE) est une expérience scientifique réalisée sur la Lune lors des missions Apollo 11, 12, 14, 15 et 16, entre 1969 et 1972. L'objectif est de mesurer le vent solaire en dehors de la magnétosphère terrestre. Ce sont les premières mesures isotopiques du matériau solaire.

Buzz Aldrin déployant l'expérience le , lors d'Apollo 11.
Buzz Aldrin près de l'expérience déployée.

Histoire

La SWCE est proposée et conçue par une équipe suisse dirigée par Johannes Geiss et Peter Eberhardt, de l'Université de Berne, et Peter Signer, de l'École polytechnique fédérale de Zurich. Elle est fabriquée par le Fonds national suisse de la recherche scientifique (FNS) et l'Université de Berne.

Cette expérience est proposée à la NASA[1] en 1965[2] ou 1966[3].

Principe

Le dispositif utilisé pour l'expérience est mis en place sur la surface de la Lune au début de la sortie extra-véhiculaire. Il consiste en une feuille métallique d'aluminium et de platine de 1 × 4,6 pieds (30,5 × 140,2 cm), suspendue au sommet d'un mât télescopique. La feuille, exposée au Soleil, sert en quelque sorte d'épuisette, et permet de mesurer les types d'ions et l'énergie du vent solaire à la surface lunaire. À la fin de la durée de l'exposition, la feuille est détachée du mât puis placée dans un sac en téflon pour être ramenée sur Terre à des fins d'analyse.

Déroulement

La durée d'exposition est croissante selon les missions[4] :

Mission Début Durée
Apollo 11 03 h 35 UT 01 h 17 min
Apollo 12 12 h 35 UT 18 h 42 min
Apollo 14 15 h 16 UT 21 h 00 min
Apollo 15 19 h 36 UT 41 h 08 min
Apollo 16 23 h 01 UT 45 h 05 min

Sur Apollo 11, Geiss a convaincu la NASA de déployer cette expérience en premier, avant même le drapeau américain contenu dans le Lunar Flag Assembly, afin de maximiser le temps d'exposition[5],[6], permettant de le doubler par rapport à un déploiement après le drapeau américain[3]. Or les ingénieurs qui ont conçu le dispositif auraient caché dans le mât un petit drapeau suisse[7], qui serait ainsi le premier drapeau à avoir été planté sur la Lune, avant le drapeau américain[5],[8],[6] ; selon Gleiss, toutefois, il s'agit d'une rumeur[6].

Résultats

L'expérience, réussie, fournit des compositions isotopiques précises de l'hélium, du néon et de l'argon (He, Ne et Ar) dans le vent solaire.

Galerie
  • Apollo 11
  • Apollo 12
  • Apollo 14
  • Apollo 15
  • Apollo 16

Postérité
Pièce commémorative.

En 2019, pour le cinquantenaire de l'expérience lors d'Apollo 11, Swissmint a émis une pièce commémorative de 20 francs, dessinée par Remo Mascherini[9]. Cette pièce en argent pèse 20 grammes et mesure 33 millimètres de diamètre[10]. Elle reprend la photo d'Aldrin déployant l'expérience.

Cette même photo fait la couverture de The Composition of Matter, un ouvrage publié à l'occasion d'un symposium organisé pour le 80e anniversaire de Johannes Geiss[11].

Notes et références
  1. (en) Johannes Geiss, Peter Eberhardt et Peter Signer, Experimental determination of the solar wind composition : Proposal to NASA for Apollo Experiment S-080 (Record Number 14759), NASA Archive.
  2. Geiss et al. 2004, p. 309.
  3. (en) George Gloeckler et Lennard A. Fisk, « Johannes Geiss’ Investigations of Solar, Heliospheric and Interstellar Matter », Space Science Reviews, vol. 130, nos 1-4 « The Composition of Matter »,‎ , p. 489–513 (DOI 10.1007/s11214-007-9226-y), repris dans (en) Rudolf von Steiger (dir.), George G. Gloeckler (dir.) et Glenn M. Mason (dir.), The Composition of Matter : Symposium Honouring Johannes Geiss on the Occasion of His 80th Birthday, New York, Springer Science+Business Media, coll. « Space Sciences Series of ISSI » (no 27), , 526 p. (ISBN 978-0-387-74183-3), p. 489–513.
  4. Geiss et al. 2004, p. 311.
  5. (en) « First 'flag' on the Moon? », Agence spatiale européenne, (consulté le ).
  6. Emmanuel Borloz, « L’incroyable histoire du «drapeau suisse» sur la Lune », Tribune de Genève, (consulté le ).
  7. Lukas Viglietti, Apollo confidentiel : Mémoires d'hommes sur la Lune, Louvain-la-Neuve et Paris, De Boeck supérieur, , 254 p. (ISBN 978-2-8073-2301-8), p. 75–77 [lire en ligne], cité par Borloz 2019.
  8. Romain David, « Messe, drapeau suisse, main tendue aux Soviétiques... Alain Cirou lève le voile sur les coulisses des premiers pas sur la Lune », Europe 1, (consulté le ).
  9. « Deux pièces en hommage à une loco et à Apollo 11 », 24 Heures, .
  10. (en) Jeff Starck, « Switzerland issues coin celebrating lunar connection », Coin World (en), .
  11. von Steiger, Gloeckler et Mason 2007, couverture.

Voir aussi

Articles connexes

Bibliographie

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

Publications de la NASA
  • Preliminary Science Reports, préparés par le Manned Spacecraft Center, édités par la Scientific and Technical Information Division, Office of Technology Utilization, dans la collection « Special Publications » (NASA-SP) :
    • (en) Johannes Geiss, Peter Eberhardt, Peter Signer, Fritz Buehler et Jürg Meister, chap. 8 « The Solar-Wind Composition Expriment », dans Apollo 11 Preliminary Science Report (NASA SP-214), , 204 p. (LCCN 77-603770), p. 183–186 [lire en ligne].
    • (en) Johannes Geiss, Peter Eberhardt, Peter Signer, Fritz Buehler et Jürg Meister, chap. 8 « The Solar-Wind Composition Expriment », dans Apollo 12 Preliminary Science Report (NASA SP-235), , 227 p. (LCCN 73-606625), p. 99–102 [lire en ligne].
    • (en) Johannes Geiss, Fritz Buehler, H. Cerutti, Peter Eberhardt et Jürg Meister, chap. 12 « The Solar-Wind Composition Expriment », dans Apollo 14 Preliminary Science Report (NASA SP-272), , 309 p. (LCCN 78-611931), p. 221–226 [lire en ligne].
    • (en) Johannes Geiss, Fritz Buehler, H. Cerutti et Peter Eberhardt, chap. 15 « Solar-Wind Composition Expriment », dans Apollo 15 Preliminary Science Report (NASA SP-289), (LCCN 72-185106), p. 15-1 – 15-7 [lire en ligne].
    • (en) Johannes Geiss, Fritz Buehler, H. Cerutti, Peter Eberhardt et Ch. Filleux, chap. 14 « Solar Wind Composition Expriment », dans Apollo 16 Preliminary Science Report (NASA SP-315), (LCCN 73-601567), p. 14-1 – 14-10 [lire en ligne].
  • Missions Reports :
    • ...
  • (en) Apollo Program Summary Report (JSC-09423), Johnson Space Center, (lire en ligne), chap. 3.2.22 (« Solar Wind Composition Experiment »), p. 3-54 et table 3-V, p. 3-55.
  • (en) W. F. Eichelman (dir.) et W. W. Lauderdale (dir.), Apollo Scientific Experiments Data Handbook (JSC-09166, NASA TM X-58131), Johnson Space Center, coll. « NASA Technical Memorandum », août 1974 et avril 1976 (DOI 20.500.11753/17, lire en ligne), chap. D (« Solar-Wind-Composition Experiment (NASA Experiment S-080) »), p. D-1 – D-20.
  • (en) Thomas A. Sullivan, Catalog of Apollo Experiment Operations (RP-1317), Johnson Space Center, (DOI 20.500.11753/15, lire en ligne), p. 94–97.

Autres publications scientifiques
  • (en) Fritz Bühler, Peter Eberhardt, Johannes Geiss, Jürg Meister et Peter Signer, « Apollo 11 Solar Wind Composition Experiment: First Results », Science, vol. 166, no 3912,‎ , p. 1502–1503 (PMID 17742848, DOI 10.1126/science.166.3912.1502).
  • (en) Johannes Geiss, Peter Eberhardt, Fritz Bühler, Jürg Meister et Peter Signer, « Apollo 11 and 12 solar wind composition experiments: Fluxes of He and Ne isotopes », Journal of Geophysical Research, vol. 75, no 31,‎ (DOI 10.1029/JA075i031p05972).
  • (en) Fritz Buehler, H. Cerutti, Peter Eberhardt et Johannes Geiss, « Results of the Apollo 14 and 15 Solar Wind Composition Experiments », dans Carolyn Watkins (dir.), Lunar Science, vol. 3 : Revised Abstracts of Papers Presented at the Third Lunar Science Conference, Houston, 10-13 January 1972, Houston, Lunar Science Institute, coll. « Lunar Science Institute contribution » (no 88), , 824 p. (LCCN 79189790, Bibcode 1972LPI.....3..102B), p. 102–104.
  • (en) Johannes Geiss, Fritz Bühler, H. Cerutti, Peter Eberhardt, Ch. Filleux, Jürg Meister et Peter Signer, « The Apollo SWC Experiment: Results, Conclusions, Consequences », Space Science Reviews, vol. 110, nos 3-4,‎ , p. 307–335 (DOI 10.1023/B:SPAC.0000023409.54469.40, Bibcode 2004SSRv..110..307G). 
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