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Tests de la gravité à l’échelle du système solaire

Les discussions sur la nature de l’anomalie Pioneer ont conduit à de nouvelles propositions de missions spatiales qui utiliseraient les techniques aujourd’hui disponibles (bien plus performantes que celles utilisées à l’époque sur les sondes Pioneer 10 1 11) pour tester de manière non ambiguë la loi de gravité à l’échelle du système solaire.

Une proposition internationale a ainsi été faite à l’ESA lors des premières réunions Cosmic Vision en 2004
- A Mission to Explore the Pioneer Anomaly, H. Dittus and The Pioneer Explorer Collaboration, HAL

Après que l’ESA ait manifesté son intérêt pour l’objectif scientifique, deux propositions ont été soumises à l’ESA lors de la sélection Cosmic Vision en 2007, la première en classe M (medium), la seconde en classe L (large)
- Odyssey : a Solar System Mission, B. Christophe and The Odyssey Collaboration, HAL
- Quantum Physics Exploring Gravity in the Outer Solar System : The Sagas Project, P. Wolf and The Sagas Collaboration, HAL

Bien que les propositions n’aient pas été sélectionnées comme missions, leurs objectifs scientifiques ont été appuyés par le "Fundamental Physics Advisory Group" et une recommandation a été émise par l’ESA pour étudier l’emport d’un accéléromètre similaire à celui conçu pour ODYSSEY à bord d’une sonde planétaire. Voici des extraits de la recommandation (voir le fichier pdf pour le texte complet) :

PDF - 8.9 ko

The inclusion of an accelerometer, similar to that implemented on the CHAMP, GRACE and GOCE missions, would facilitate the direct measurement of non-gravitational forces on the spacecraft. This could enable the study of gravity on interplanetary scales, depending on the spacecraft trajectory. It could also enable Eddington’s parameter to be measured more accurately and a deeper understanding to be gained of planetary fly-by anomalies… Although there are some technological hurdles to realization of this scheme (such as the development of a space qualified bias calibration system), it promises a relatively high scientific yield for the investment. FPAG therefore recommends that the feasibility of inclusion of such an accelerometer in suitable missions be fully explored at an early stage of mission development.

A la suite de cette recommandation, l’équipe Odyssey a proposé un "paquet", dérivé de la proposition Odyssey, destiné à être embarqué sur la mission planétaire EJSM (ex-LAPLACE) sélectionnée par l’ESA pour une étude dans le cadre "Cosmic Vision". Le paquet GAP ("Gravity Advanced Package") est léger, petit, avec une consommation électrique basse (3kg, 3l, 3W). Son cœur est un accéléromètre bénéficiant de l’expérience de l’Onera utilisé avec succès dans les missions spatiales récentes CHAMP, GRACE et GOCE.

Une autre mission avec des objectifs en Physique Fundamentale et en Sciences Planétaires a ensuite été soumise lors de la seconde étape de sélection Cosmic Vision en 2010
- OSS (Outer Solar System) : A fundamental and planetary physics mission to Neptune, Triton and the Kuiper Belt, B. Christophe and The OSS Collaboration, HAL

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