Le programme chinois d'exploration lunaire Chang'e
Le programme d'exploration lunaire chinois, connu sous le nom de programme Chang'e (du nom de la déesse lunaire de la mythologie chinoise), représente l'un des engagements les plus ambitieux et méthodiques en matière d'exploration robotique du Système solaire au XXIᵉ siècle.
Lancé par la China National Space Administration (CNSA), ce programme s'articule en phases progressives allant de l'orbite lunaire puis de l'alunissage automatique, jusqu'au retour d'échantillons et à la préparation d'une base scientifique robotisée au pôle Sud lunaire. Chaque mission a contribué à enrichir notre compréhension de la Lune tout en développant des technologies essentielles à une exploration plus poussée.
Chang'e 1 : Premiers pas en orbite lunaire (2007-2009)
La mission Chang'e 1, lancée le 24 octobre 2007, fut le premier succès chinois dans l'exploration lunaire et marque l'entrée de la Chine dans la course lunaire robotique moderne. Conçue comme un orbiteur, elle atteignit la lune le 5 novembre 2007 après une trajectoire classique en transfert Terre-Lune.
L'objectif scientifique principal était de cartographier la surface lunaire à l'aide d'instruments d'imagerie et de télédétection, produisant notamment une carte 3D détaillée de la topographie lunaire ainsi que des profils chimiques et géologiques de surface. Les données fournies ont permis d'établir des modèles précis de formations géologiques et de préparer les missions suivantes en termes de sites d'alunissage potentiels. La mission a duré plus de 495 jours, dépassant sa durée initialement prévue, avant d'être contrôlée pour entrer en collision avec la surface lunaire en mars 2009.
Chang'e 2 : Approfondissement orbital et vols interplanétaires (2010-2011)
Lancée le 1ᵉʳ octobre 2010, Chang'e 2 poursuivit et approfondit les objectifs du précédent orbiteur.
Elle entra en orbite lunaire à une altitude plus basse que Chang'e 1 pour obtenir des images en haute résolution, essentielles à la sélection des sites d'atterrissage pour la mission Chang'e 3.
Contrairement à sa prédécesseure, les données plus précises permirent de mesurer avec une grande finesse certains aspects de la surface et d'affiner les modèles topographiques. Après avoir accompli ses objectifs lunaires, Chang'e 2 fut redirigée vers le point de Lagrange L2 Terre-Soleil, démontrant la capacité chinoise à gérer des vols lointains, puis effectua une rencontre rapprochée avec l'astéroïde (4179) Toutatis, devenant l'un des premiers engins chinois à naviguer au-delà du système Terre-Lune.
Chang'e 3 : Premier atterrissage lunaire (2013-2016)
La mission Chang'e 3, lancée en décembre 2013, fut un tournant décisif. Elle réalisa le premier alunissage en douceur de la Chine, le 14 décembre 2013, devenant le premier alunissage sur la Lune depuis plus de trois décennies.
Le module d'atterrissage transportait également le rover Yutu (Lapin de jade) conçu pour effectuer des études géologiques et géophysiques à la surface lunaire. Yutu parcourut initialement plusieurs centaines de mètres sur le site d'alunissage dans la région du Mare Imbrium et étudia la structure du sol et des roches locales. Les instruments embarqués ont produit des données sur la composition des matériaux et la structure du régolithe, révélant notamment des basaltes riches en ilménite.
La durée de vie prévue pour le rover était de trois mois, mais malgré des limitations mécaniques, certaines de ses composantes continuèrent à fournir des données jusqu'en 2016, établissant un nouveau record de longévité pour un rover lunaire.
Chang'e 4 et Yutu-2 : Exploration de la face cachée (2018-Présent)
Avec Chang'e 4, lancée en décembre 2018, la Chine réalisa une avancée historique en posant pour la première fois un atterrisseur et un rover sur la face cachée de la Lune, une région qui n'avait jamais été explorée directement.
L'atterrissage eut lieu le 3 janvier 2019 dans le bassin Von Kármán. Le rover Yutu-2 explore depuis cette zone, fournissant des données inédites sur la géologie du côté éloigné de la Lune et utilisant des outils scientifiques sophistiqués, comme un radar à pénétration du sol, pour sonder les couches souterraines du régolithe.
Cette mission est encore en activité des années après son lancement, témoignant de la robustesse des technologies embarquées et de l'intérêt scientifique durable de ce site unique.
Chang'e 5 : Premier retour d'échantillons lunaires depuis 1976 (2020)
La réalisation la plus spectaculaire du programme fut sans doute Chang'e 5, lancée le 23 novembre 2020, qui mena à bien la collecte et le retour d'échantillons lunaires sur Terre, une première depuis les missions automatiques soviétiques des années 1970.
Le module robotisé se posa dans la partie nord-ouest de l'Océan des Tempêtes, préleva près de 1,7 kilogramme de roche et de sol lunaire, puis effectua une ascension automatique vers l'orbiteur, suivi d'une rentrée contrôlée dans l'atmosphère terrestre.
Les matériaux rapportés ont fourni aux scientifiques du monde entier des données précieuses permettant d'étudier l'histoire volcanique relativement récente de la Lune et d'affiner les modèles de son évolution thermique et géologique. La mission a également permis à la Chine de devenir seulement le troisième acteur mondial à rapporter avec succès des échantillons lunaires, après les États-Unis et l'Union soviétique.
Chang'e 6 : Échantillons de la face cachée (2024)
La mission Chang'e 6, lancée en mai 2024, a poursuivi le chemin tracé par Chang'e 5 en s'attaquant à l'échantillonnage de la face cachée de la Lune, une zone encore plus difficile d'accès en raison de son éloignement des transmissions directes vers la Terre.
Utilisant un satellite relais dédié pour le support des communications depuis l'orbite, Chang'e 6 a réussi à collecter des échantillons dans le bassin d'impact Apollo sur la face cachée, puis à les ramener sur Terre, une première mondiale.
Les analyses initiales de ces matériaux révèlent notamment que l'intérieur lunaire du côté éloigné est thermiquement plus froid que celui du côté proche, apportant de nouvelles clés sur les différences asymétriques entre ces hémisphères et sur la formation et l'évolution de la Lune elle-même.
Prochaines missions : Chang'e 7, 8 et au-delà
La quatrième phase du programme Chang'e s'oriente vers l'exploration robotisée du pôle Sud lunaire et la mise en place d'une base scientifique autonome, étape préalable à des missions habitées potentielles avant 2030.
La mission Chang'e 7, prévue en 2026, combinera orbiteur, atterrisseur, rover et un petit " hopper " visant à sonder des zones en permanence à l'ombre, notamment pour détecter et analyser l'eau gelée dans les cratères polaires, ainsi que pour caractériser l'environnement local. Elle comportera jusqu'à 18 instruments scientifiques dédiés à ces objectifs.
Parallèlement, Chang'e 8, attendue vers 2028, testera des technologies critiques pour l'exploitation in-situ et servira de jalon vers la construction robotisée du futur International Lunar Research Station (ILRS), projet sino-russe de base permanente près du pôle Sud lunaire. Ces missions marquent la transition vers une ambition plus vaste : l'" exploration habitée " et l'installation durable de capacités scientifiques sur la Lune elle-même.