JAXA, l’agence spatiale japonaise

Chapitre 1 · 1970 Ohsumi, le premier satellite

Le 11 février 1970, depuis le sud de l’île de Kyushu, une petite fusée place en orbite le premier satellite japonais. Il ne fonctionne qu’un jour, mais il ouvre trente ans d’exploration qui mèneront jusqu’à Mars.

Un satellite de 24 kilogrammes

Le 11 février 1970, à 13 h 25, heure du Japon, une fusée L-4S décolle du centre spatial de Kagoshima, à Uchinoura, à la pointe sud de l’île de Kyushu. Elle place en orbite Ohsumi, le premier satellite japonais. L’engin, qui pèse 24 kilogrammes une fois son dernier moteur consumé, mesure un mètre de long. Il décrit une orbite elliptique, entre 350 et 5 140 kilomètres d’altitude, qu’il parcourt en 145 minutes.

Ohsumi n’a pas d’ambition scientifique. Son but est d’étudier les techniques de mise en orbite et de mener une expérience d’ingénierie. Il emporte des accéléromètres, un thermomètre et des émetteurs radio, alimentés par une batterie à l’oxyde d’argent et au zinc. Il cesse de fonctionner dès le lendemain, le 12 février 1970.

L’héritage de l’ISAS

Ohsumi est l’œuvre de l’Institut des sciences spatiales et astronautiques, l’ISAS, qui conçoit les fusées à propergol solide japonaises et les missions scientifiques. C’est ce même institut qui construira, vingt-huit ans plus tard, la sonde martienne Nozomi, lancée elle aussi depuis Kagoshima, par une fusée M-5. Et c’est encore l’ISAS, devenu en 2003 l’une des composantes de la JAXA, qui conduit aujourd’hui la mission MMX vers les lunes de Mars.

Cette continuité est l’une des forces du programme japonais : les mêmes équipes, les mêmes savoir-faire, transmis de génération en génération, d’un premier satellite d’une journée jusqu’aux sondes qui rapportent sur Terre des échantillons d’autres mondes.

Sources : ISAS/JAXA, page « OHSUMI » (premier satellite japonais ; objectif d’étude des techniques de lancement et d’expérience d’ingénierie ; lancement le 11 février 1970 à 13 h 25 depuis le centre spatial de Kagoshima, Uchinoura, par L-4S-5 ; 24 kg ; 1 000 mm de long ; orbite de 350 × 5 140 km, inclinaison 31°, période 145 min ; instruments et batterie ; fin de fonctionnement le 12 février 1970) ; JAXA, page historique (création de la JAXA en octobre 2003 par la fusion de l’ISAS, du NAL et de la NASDA) ; page MMX de l’ISAS. La situation géographique d’Uchinoura est la nôtre.

Chapitre 2 · 1998 – 2003 Nozomi

La première sonde planétaire du Japon devait étudier l’atmosphère de Mars. Après cinq ans de voyage et une série de malheurs, elle passe à côté de la planète.

Une sonde internationale

Le 3 juillet 1998, une fusée M-5 lance depuis Kagoshima la sonde Nozomi, conçue par l’Institut des sciences spatiales et astronautiques, l’ISAS. C’est la quatrième sonde japonaise d’espace lointain, et la première destinée à une autre planète. Elle pèse 536 kilogrammes et emporte quatorze instruments venus du Japon, du Canada, d’Allemagne, de Suède et des États-Unis. Sa mission : étudier pendant longtemps la haute atmosphère de Mars, son interaction avec le vent solaire, et suivre l’oxygène qui s’échappe de la planète. Elle devait se placer en orbite le 11 octobre 1999.

Le détour

Pour gagner de la vitesse, Nozomi frôle la Lune le 24 septembre et le 18 décembre 1998, puis la Terre le 20 décembre. Mais ce survol de la Terre ne lui donne pas assez de vitesse, et les deux corrections de trajectoire du 21 décembre consomment plus d’ergols que prévu. Toute la mission doit être réorganisée : la sonde tournera autour du Soleil et n’arrivera à Mars qu’en décembre 2003, avec quatre ans de retard.

Le 9 décembre 2003

À l’approche de Mars, une pièce défaillante de la sonde ne peut pas être remise en état, et les communications ne sont pas rétablies. Le 9 décembre 2003, l’agence spatiale japonaise renonce à placer Nozomi en orbite autour de Mars. La cause remonte à avril 2002 : selon l’Agence spatiale canadienne, qui avait fourni l’un des instruments, une très forte éruption solaire avait provoqué un court-circuit dans l’un des systèmes de la sonde ; selon la presse spécialisée du jour, elle avait endommagé son alimentation électrique et ses communications. Nozomi passe à environ mille kilomètres de Mars le 14 décembre 2003, puis poursuit sa route autour du Soleil.

Sources : A. Siddiqi, Deep Space Chronicle, NASA SP-2002-4524 (lancement du 3 juillet 1998 sur M-5 depuis Kagoshima, ISAS, quatrième sonde d’espace lointain et première planétaire, 536 kg, quatorze instruments et cinq pays, objectifs, orbite prévue le 11 octobre 1999, survols de la Lune et de la Terre, corrections du 21 décembre 1998, arrivée repoussée à décembre 2003) ; JAXA, « Topics 2003 » (« JAXA gave up injecting Mars Orbiter “Nozomi” into orbit of Mars », 9 décembre 2003, pièce défaillante, communications non rétablies) ; Agence spatiale canadienne, « Canadian space milestones » (éruption solaire d’avril 2002 et court-circuit) ; S. Clark, « Japan’s star-crossed mission to Mars ends in failure », Spaceflight Now, 9 décembre 2003 (abandon le 9 décembre, dégâts de l’éruption sur l’alimentation et les communications, survol à environ 1 000 km) ; J. Uri, « 25 Years of Continuous Robotic Mars Exploration », NASA, 2022 (survol de Mars le 14 décembre 2003).

Chapitre 3 · 2003 – 2010 Hayabusa, rapporter un morceau d’astéroïde

Cinq mois avant l’échec final de Nozomi, le Japon lance une autre sonde, plus audacieuse encore : elle doit se poser sur un astéroïde et en rapporter des grains sur Terre.

Un démonstrateur de retour d’échantillons

Les astéroïdes conservent, pense-t-on, des informations sur l’époque où le système solaire s’est formé. En rapporter un échantillon sur Terre permettrait de l’étudier avec des instruments bien plus puissants que ceux qu’on peut envoyer dans l’espace. C’est ce qu’on appelle un « retour d’échantillons ». Hayabusa, dont le nom signifie « faucon pèlerin », doit démontrer les techniques nécessaires : la propulsion électrique, la navigation autonome, un mécanisme de prélèvement et une capsule de rentrée dans l’atmosphère.

Le 9 mai 2003, une fusée M-V lance la sonde de 510 kilogrammes depuis Kagoshima. En mai 2004, elle repasse près de la Terre, à 3 700 kilomètres au-dessus du Pacifique, et utilise ce survol, combiné à la poussée de ses moteurs ioniques, pour gagner de la vitesse.

Itokawa

Le 12 septembre 2005, après un voyage d’environ deux milliards de kilomètres, Hayabusa atteint l’astéroïde Itokawa. De la mi-septembre à la fin novembre, ses instruments l’observent depuis des altitudes de 20 à 3 kilomètres : forme, relief, minéraux, gravité, éléments chimiques. En novembre 2005, la sonde se pose deux fois sur l’astéroïde pour tenter d’y prélever des échantillons. Les résultats scientifiques de cette visite sont publiés dans un numéro spécial de la revue américaine Science, une première pour une mission japonaise.

Le retour

En avril 2007, la sonde entame son voyage de retour. En juin 2010, Hayabusa revient vers la Terre et sa capsule rentre dans l’atmosphère. Les pages consultées de la JAXA ne détaillent pas les nombreuses difficultés rencontrées pendant ce long retour ; nous ne les racontons donc pas ici. Les grains récupérés ont depuis été étudiés dans de nombreux laboratoires : en 2019, des chercheurs y ont même découvert de l’eau.

Hayabusa a montré qu’une petite agence pouvait aller chercher de la matière sur un autre corps du système solaire et la rapporter. C’est exactement le savoir-faire qu’exploite aujourd’hui la mission MMX, qui doit rapporter des échantillons de Phobos.

Sources : ISAS/JAXA, page « HAYABUSA » (objectifs ; intérêt des astéroïdes ; lancement le 9 mai 2003 par M-V-5 depuis Kagoshima ; 510 kg ; survol de la Terre du 19 mai 2004 à 3 700 km avec les moteurs ioniques ; arrivée à Itokawa le 12 septembre 2005 après environ deux milliards de kilomètres ; observations de mi-septembre à fin novembre 2005, de 20 à 3 km ; deux atterrissages en novembre 2005 ; retour entamé en avril 2007 ; numéro spécial de Science ; articles associés, dont la découverte d’eau dans les échantillons en 2019) ; JAXA, page historique (retour de Hayabusa sur Terre en juin 2010). Le sens du mot hayabusa est donné par nous.

Chapitre 4 · 2014 – 2031 Hayabusa2, Ryugu et ses 5,4 grammes

Fort de l’expérience de Hayabusa, le Japon recommence, avec un objectif plus ambitieux : rapporter de la matière d’un astéroïde primitif, y compris prélevée sous sa surface.

Vers Ryugu

Le 3 décembre 2014, une fusée H-IIA lance Hayabusa2 vers l’astéroïde Ryugu, un objet de type C, c’est-à-dire riche en carbone, qui passe près de l’orbite terrestre. La sonde l’atteint à la mi-2018 et y séjourne environ un an et demi.

Deux contacts

Le 22 février 2019, Hayabusa2 se pose brièvement sur Ryugu et recueille des échantillons de surface. Le 11 juillet 2019, elle effectue un second contact et réussit à recueillir de la matière venue de sous la surface. L’intérêt de ces prélèvements est d’obtenir des matériaux moins altérés par le rayonnement du Soleil et par la chaleur que ceux exposés depuis longtemps à la surface.

Le retour en Australie

La sonde quitte Ryugu le 13 novembre 2019. Le 5 décembre 2020, à l’approche de la Terre, elle largue la capsule contenant les échantillons, qui est récupérée le lendemain, le 6 décembre, en Australie. La masse de matière rapportée atteint 5,4 grammes, bien plus que les 0,1 gramme visés. Les premières analyses, menées par des universités et des laboratoires partenaires, montrent que ces grains contiennent des matières organiques, comme des acides aminés, et de l’eau.

Une mission qui continue

Hayabusa2 elle-même n’est pas revenue sur Terre : après avoir largué sa capsule, elle a repris sa route pour une mission prolongée. Elle doit explorer l’astéroïde 2001 CC21 en 2026, puis l’astéroïde 1998 KY26 en 2031.

Le choix de l’Australie pour récupérer la capsule de Hayabusa2 éclaire celui fait pour MMX : en octobre 2022, les dirigeants australien et japonais ont soutenu l’idée que la capsule rapportant les échantillons de Phobos s’y pose aussi, comme le raconte le chapitre consacré à MMX.

Sources : JAXA, page « Hayabusa2 » (lancement le 3 décembre 2014 par H-IIA ; Ryugu, astéroïde de type C proche de la Terre ; arrivée mi-2018 et séjour d’environ un an et demi ; premier contact le 22 février 2019 ; second contact le 11 juillet 2019 avec prélèvement de matière de subsurface ; intérêt des échantillons moins altérés ; départ le 13 novembre 2019 ; capsule larguée le 5 décembre 2020 et récupérée le 6 décembre en Australie ; 5,4 g contre 0,1 g visés ; matières organiques, acides aminés et eau ; mission prolongée vers 2001 CC21 en 2026 et 1998 KY26 en 2031). L’explication du type C est la nôtre.

Chapitre 5 · 2010 – 2015 Akatsuki, la seconde chance

Sept ans après avoir manqué Mars avec Nozomi, le Japon manque aussi Vénus. Mais cette fois, ses ingénieurs trouvent un moyen de rattraper la planète, cinq ans plus tard.

L’échec du 7 décembre 2010

Le 21 mai 2010, une fusée H-IIA lance Akatsuki, un orbiteur conçu pour percer les mystères de l’atmosphère de Vénus. Il emporte cinq caméras qui doivent photographier l’atmosphère vénusienne en infrarouge, en lumière visible et en ultraviolet, et d’autres instruments pour mesurer la répartition des températures en altitude.

Après un vol sans histoire, la JAXA tente de placer la sonde en orbite autour de Vénus le 7 décembre 2010. La manœuvre échoue : le moteur principal destiné au contrôle de l’orbite est endommagé. La sonde passe à côté de la planète et poursuit sa route autour du Soleil. Pour la deuxième fois, après Nozomi, une sonde planétaire japonaise manque son arrivée.

Cinq ans plus tard

La JAXA forme une équipe d’enquête pour comprendre la panne, et étudie en parallèle la possibilité d’une seconde tentative. Restée en orbite autour du Soleil, la sonde finit par repasser près de Vénus. Le 7 décembre 2015, exactement cinq ans après l’échec, Akatsuki se place enfin en orbite autour de Vénus, en utilisant non plus son moteur principal, mais ses petits moteurs de contrôle d’orientation.

La JAXA prévoit ensuite trois mois de vérification des instruments, puis des manœuvres progressives pour amener la sonde sur une orbite elliptique d’environ neuf jours, avant le début des observations complètes en avril 2016.

La leçon pour Mars

Nozomi et Akatsuki racontent deux fins différentes à une même mésaventure : une sonde qui ne peut pas freiner comme prévu à son arrivée. Nozomi n’a pas pu être sauvée ; Akatsuki l’a été, grâce à la patience de ses équipes et à des moteurs qui pouvaient remplacer, en partie, celui qui avait cédé. Pour un vaisseau habité vers Mars, la leçon est claire : prévoir plusieurs moyens indépendants de réaliser chaque manœuvre critique, et des trajectoires qui laissent, si possible, une seconde chance.

Sources : JAXA, page « AKATSUKI (PLANET-C) » (lancement le 21 mai 2010 par H-IIA n° 17 ; objectifs ; cinq caméras et autres instruments ; échec de la mise en orbite du 7 décembre 2010, moteur principal endommagé ; équipe d’enquête et étude d’une seconde tentative ; succès du 7 décembre 2015 avec les moteurs de contrôle d’orientation ; vérifications pendant trois mois, orbite d’environ neuf jours, observations complètes à partir d’avril 2016) ; JAXA, page historique (insertion en orbite autour de Vénus en décembre 2015). Le rapprochement avec Nozomi et Mars est notre réflexion.

Chapitre 6 · 2008 – 2026 Kibo, le Japon dans la station spatiale

Le Japon n’a pas encore lancé ses propres astronautes, mais il possède depuis 2008 un laboratoire dans la Station spatiale internationale, et ses astronautes y ont vécu de longs mois.

Une maison japonaise en orbite

La Station spatiale internationale, à environ 400 kilomètres d’altitude, est la plus grande installation habitée de l’histoire : elle mesure environ 108,5 mètres sur 72,8, à peu près la taille d’un terrain de football, pour une masse d’environ 420 tonnes. Quinze pays y participent, dont les États-Unis, la Russie, les pays européens, le Canada et le Japon. La contribution japonaise prend deux formes : le module d’expériences Kibo, dont le nom signifie « espoir », et le cargo de ravitaillement Kounotori.

Kibo est assemblé en plusieurs étapes par des astronautes japonais voyageant à bord de la navette américaine. En mars 2008, Takao Doi aide à installer la section logistique pressurisée. En juin 2008, Akihiko Hoshide participe à l’installation du grand module pressurisé et de son bras robotique. En juillet 2009, Koichi Wakata fixe la plateforme extérieure, exposée au vide, avant de rentrer sur Terre après le premier long séjour d’un astronaute japonais.

Ravitailler la station

En septembre 2009, une nouvelle fusée japonaise, la H-IIB, lance le premier cargo Kounotori vers la station. D’autres suivront régulièrement : le deuxième en janvier 2011, le troisième en juillet 2012, le quatrième en août 2013, le cinquième en août 2015, le sixième en décembre 2016. Le Japon apprend ainsi le rendez-vous et l’approche d’une station habitée, des savoir-faire indispensables à toute logistique lointaine.

Des astronautes japonais au long cours

Les séjours japonais se multiplient : Soichi Noguchi de décembre 2009 à juin 2010, Satoshi Furukawa en 2011, Akihiko Hoshide en 2012, Kimiya Yui en 2015, Takuya Onishi en 2016. En mars 2014, Koichi Wakata devient le premier Asiatique à commander la Station spatiale internationale. Ces séjours de plusieurs mois donnent au Japon une expérience directe de ce que demande la vie prolongée dans l’espace, qu’une mission vers Mars exigerait à une échelle bien plus grande.

Le module Kibo sert aussi à des programmes éducatifs et scientifiques ; en 2026, la JAXA y prépare encore un concours de programmation de robots et met en service une biobanque d’échantillons issus d’expériences menées à bord sur des souris.

Sources : JAXA, page « ISS et module Kibo » (altitude, dimensions et masse de l’ISS ; quinze pays participants ; contribution japonaise par Kibo et Kounotori ; concours Kibo-RPC et biobanque ibSLS en 2026) ; JAXA, page historique (assemblage de Kibo : Doi en mars 2008, Hoshide en juin 2008, Wakata en juillet 2009 et premier long séjour d’un astronaute japonais ; lancements des cargos Kounotori de 2009 à 2016 par H-IIB ; séjours de Noguchi, Furukawa, Hoshide, Yui, Onishi ; Wakata premier commandant asiatique de l’ISS en mars 2014). Le sens du mot kibo est donné par nous.

Chapitre 7 · 2023 – 2026 SLIM et la fusée H3

À la veille du départ de MMX, la JAXA dispose de deux atouts récents : une sonde qui s’est posée sur la Lune avec précision, et une nouvelle fusée, la H3, qui doit emporter MMX vers Mars.

SLIM, se poser là où l’on veut

SLIM, petit atterrisseur dont le nom anglais signifie « atterrisseur intelligent pour étudier la Lune », est conçu pour démontrer un atterrissage de précision sur la Lune avec un engin léger. Le 7 septembre 2023, une fusée H-IIA le lance depuis Tanegashima, en même temps qu’un télescope à rayons X, XRISM. Selon la JAXA, les futures missions exigeront le niveau de précision de navigation qu’elle cherche à atteindre avec SLIM.

Le 19 janvier 2024, heure de la côte est américaine, SLIM se pose en douceur sur la Lune, mais à l’envers : l’une des tuyères de ses moteurs principaux s’est détachée pendant la descente. Ses panneaux solaires, qui ne font plus face au Soleil, ne peuvent pas recharger sa batterie, et la JAXA le met en sommeil après environ deux heures et demie de fonctionnement, en attendant que l’angle du Soleil change. C’est un petit robot transformable, LEV-2, éjecté juste avant le contact, qui photographie l’atterrisseur couché sur le flanc.

H3, la nouvelle fusée principale

La H3 est la nouvelle fusée principale du Japon. Selon la JAXA, elle vise trois qualités : la souplesse, avec plusieurs configurations adaptées aux besoins de chaque client et une préparation plus rapide des lancements ; la fiabilité, en héritant du taux de réussite élevé de la H-IIA ; et un prix de lancement plus bas que celui de sa devancière. Elle est développée par la JAXA avec des entreprises japonaises.

Ses vols s’enchaînent en 2026 : le sixième, le 12 juin, essaie une nouvelle configuration ; le neuvième lance en août un satellite de navigation du système japonais Michibiki. Mais le huitième vol, le 22 décembre 2025, s’est soldé par un échec, comme le rappelle le chapitre consacré à MMX. C’est pourtant sur cette fusée, lors de son dixième vol, que la JAXA a choisi de lancer MMX, avec un départ prévu le 20 octobre 2026.

Sources : JAXA, page « SLIM » (objectif de démonstration d’atterrissage de précision ; lancement le 7 septembre 2023 par H-IIA F47 avec XRISM depuis Tanegashima ; besoins de précision des futures missions ; publication des résultats du rover LEV-2) ; SpacePolicyOnline (janvier 2024 : atterrissage du 19 janvier 2024 à l’envers, tuyère détachée pendant la descente, panneaux solaires ne pouvant recharger la batterie, environ deux heures et demie de fonctionnement avant mise en sommeil, image prise par LEV-2) ; JAXA, page « H3 Launch Vehicle » (objectifs de souplesse, fiabilité et coût ; développement avec l’industrie ; vol n° 6 du 12 juin 2026 ; vol n° 9 et satellite QZS-7 en août 2026 ; communiqué du 20 août 2026 sur le lancement de MMX par le vol n° 10) ; JAXA, communiqué du 22 décembre 2025 (échec du vol n° 8).

Chapitre 8 · 2003 – 2031 JAXA et le pari de Phobos

Née de la fusion de trois organismes, l’agence japonaise revient vers Mars par un chemin original : ramener sur Terre un échantillon de sa lune Phobos.

Une agence unique

En octobre 2003, deux mois avant l’abandon de Nozomi, le Japon réunit ses trois organismes aérospatiaux, l’Institut des sciences spatiales et astronautiques, le Laboratoire national d’aérospatiale et l’Agence nationale de développement spatial, en une seule agence : l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale, JAXA.

MMX

La mission Martian Moons eXploration, MMX, doit être la première au monde à rapporter de la matière de l’environnement martien. La sonde se placera sur une orbite particulière autour de Phobos, dite quasi-satellite, y prélèvera plus de dix grammes d’échantillons, observera Phobos et Deimos, puis reviendra sur Terre ; l’aller-retour et l’exploration doivent durer environ cinq ans, l’arrivée vers Mars étant prévue environ un an après le lancement.

C’est un projet international conduit par la JAXA. Le Centre national d’études spatiales français et le centre aérospatial allemand, le DLR, fournissent un petit rover, IDEFIX, remis au Japon en mars 2024 ; la NASA a signé un accord de coopération en avril 2023 ; l’ESA participe aussi. En octobre 2022, les dirigeants australien et japonais ont soutenu le principe d’un atterrissage de la capsule d’échantillons en Australie.

La sonde est livrée au centre spatial de Tanegashima en avril 2026. Le 20 août 2026, la JAXA fixe son lancement, à bord du dixième vol de la fusée H3, au 20 octobre 2026 à 4 h 41, heure du Japon, avec une période de réserve jusqu’au 7 novembre. Ce n’est pas sans risque : le 22 décembre 2025, le huitième vol de la H3 avait échoué, le moteur du second étage s’étant arrêté prématurément lors de son second allumage.

Sources : JAXA, « History » (création de la JAXA en octobre 2003 par fusion de l’ISAS, du NAL et de la NASDA) ; ISAS/JAXA, page « Martian Moons eXploration (MMX) » (première mission à rapporter de la matière de la sphère martienne, orbite quasi-satellite, observation de Phobos et Deimos, livraison à Tanegashima en avril 2026, IDEFIX et l’accord JAXA-DLR-CNES de juin 2023, remise du rover en mars 2024, accords avec le CNES, le DLR et la NASA, l’Australie en octobre 2022) ; site MMX de la JAXA, d’après une recherche (plus de dix grammes, environ cinq ans, arrivée un an après le lancement, participation de la NASA, du CNES, du DLR et de l’ESA) ; JAXA, communiqué du 20 août 2026 (lancement sur H3 F10 le 20 octobre 2026 à 4 h 41 min 3 s, réserve jusqu’au 7 novembre) ; JAXA, communiqué du 22 décembre 2025 (échec du vol H3 n° 8). À la date de rédaction, le 11 octobre 2026, le lancement n’a pas encore eu lieu.