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. Elle est conçue par une équipe universitaire suisse pour la NASA, l'agence spatiale américaine mettant en œuvre le programme Apollo. 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 21 juillet 1969, 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), 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.

Parmi les autres chercheurs impliqués, on compte également Fritz Buehler, Jürg Meister, Herbert Cerutti (de) et Charles Filleux.

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	21 juillet 1969	03 h 35 UT	01 h 17 min
Apollo 12	19 novembre 1969	12 h 35 UT	18 h 42 min
Apollo 14	5 février 1971	15 h 16 UT	21 h 00 min
Apollo 15	31 juillet 1971	19 h 36 UT	41 h 08 min
Apollo 16	21 avril 1972	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]. L'expérience n'en est pas moins surnommée « the Swiss flag »^{[9],[10],[11]} (« le drapeau suisse ») en raison de son origine^[12],[13] et de sa forme ressemblant à celle d'un drapeau^{[7],[14],[15]}.

Résultats

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

Ils sont par la suite comparés aux échantillons ramenés sur Terre en 2004 par la sonde Genesis^[16],[17].

Galerie

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

• Schémas tirés du Apollo 11 Preliminary Science Report
• 
  Figure 4-7, p. 91.
• 
  Figure 5-3, p. 185.

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^[18]. Cette pièce en argent pèse 20 grammes et mesure 33 millimètres de diamètre^[19]. 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 80^e anniversaire de Johannes Geiss^[20].