Qui veut voyager loin ménage sa monture, sur la Terre comme dans l'espace. Alors qu'une fusée Apollo mettait quatre jours à peine pour rallier l'orbite lunaire, Smart-1 a mis treize mois pour atteindre le même but. Mais pas du tout avec les mêmes moyens: la petite sonde pèse moins de 300 kg, son moteur 10 kg, et sa réserve de carburant 85 kg! Partie de Guyane le 27 septembre 2003 à bord d'une fusée Ariane 5, la première mission européenne vers la Lune arrivera sous peu à destination. Smart-1 se mettra en orbite autour de notre satellite naturel dans la nuit du 15 au 16 novembre prochains. L'engin spatial ajustera ensuite sa trajectoire elliptique pour procéder, dès le mois de janvier, à de multiples recherches scientifiques.

Avant d'être capturée par la gravité lunaire, Smart-1 aura parcouru 80 millions de kilomètres par boucles toujours plus larges autour de la Terre. Cette trajectoire en spirale a mis à l'épreuve le propulseur ionique de la sonde, test qui est le premier objectif de la mission. C'est la première fois qu'un engin spatial européen se sert d'un tel moteur comme mode principal de propulsion. La sonde américaine Deep-Space 1, lancée en 1998, est la première à avoir expérimenté ce type de poussée principale, également utilisée pour corriger la trajectoire de satellites, qu'ils soient russes, européens ou américains.

Au contraire de son équivalent chimique, un moteur ionique n'éjecte pas de gaz de combustion, mais des atomes électriquement chargés, en l'occurrence du xénon. Smart-1 émet une belle lueur bleutée, semblable à celle produite par les nouveaux phares automobiles au xénon. Les atomes sont d'abord ionisés, puis éjectés à grande vitesse. Sur la sonde, la source d'énergie électrique est assurée par des panneaux solaires. L'avantage de cette propulsion futuriste est de se passer de lourdes réserves de carburant, ce qui la rend propice aux longues explorations spatiales. Smart-1 ne devrait éjecter que 85 kg de xénon au cours de son aventure lunaire, et peut-être même encore moins, tant la consommation de la sonde est pour l'heure inférieure aux prévisions de l'Agence spatiale européenne.

L'inconvénient de la propulsion ionique est sa poussée très réduite, équivalente à un souffle humain sur une main distante de 20 cm. Dans le vide, cette poussée s'avère suffisante pour atteindre des vitesses astronomiques au terme d'une longue accélération, en tirant également parti de l'attraction gravitationnelle des corps célestes. Le but est clair: cette technologie de pointe pourrait être mise à contribution pour de futures missions interplanétaires, par exemple à destination de Mercure ou de Mars. Smart-1 porte donc à merveille son acronyme: «Small Missions for Advanced Research in Technology» («Petites missions pour la recherche technologique avancée»).

Le second objectif de l'astronef européen est une exploration poussée de la Lune, sur sa face cachée comme sur son côté visible. Smart-1, gros comme une lessiveuse, embarque 19 kg d'instruments miniaturisés. Parmi eux, un spectromètre qui doit détecter la glace qui, peut-être, se tapit à l'ombre des cratères lunaires. Un autre spectromètre tentera, lui, de mieux déterminer la composition chimique du sol lunaire. Il étayerait l'hypothèse selon laquelle la Lune se serait formée à l'issue de la collision d'un astéroïde gigantesque avec la Terre.

Smart-1 accueille aussi un instrument d'observation visuelle du satellite naturel: une caméra ultracompacte développée à l'Institut neuchâtelois Space-X. Très légère (le système pèse au total moins de 1,8 kg), cette caméra numérique est notamment dotée d'un téléobjectif et d'un compresseur d'images. Dès le début de l'année prochaine, elle aura la lourde tâche d'observer en détail le pôle et la région sud de la Lune, et, comme le spectromètre, de discerner des dépôts éventuels de glace dans les tréfonds sélénites. Depuis septembre 2003, la caméra AMIE (pour «Advanced Moon micro-Imager Experiment») a été mise à plusieurs reprises à contribution, à chaque fois avec succès. Au cours de son voyage spiralé, elle a pris d'excellentes images de la Terre comme de la Lune, captant au passage deux éclipses lunaires. AMIE a aussi photographié des étoiles dans le cadre d'une expérience de navigation autonome des vaisseaux spatiaux. En outre, à deux reprises, à 50 000 puis à 120 000 km de distance, l'appareil a repéré un laser émis par l'observatoire de l'ESA à Tenerife. Le but est ici de tester une communication optique de données entre la Terre et un engin spatial.