Histoires de sondes n°1: Voyager 1 & 2

Deux sondes, un voyage fantastique et éternel…

En 1972, les poches de la NASA sont vides, les missions lunaires sont terminées. La NASA propose alors un nouveau programme, le programme Voyager. Ce programme a pour but d’explorer les planètes gazeuses au delà de Mars, mais contrairement au programme Pioneer, déjà en place, il s’agit d’emporter beaucoup plus de matériel scientifique.

Seul problème, pour aller vers ces planètes, il faut beaucoup de carburant, et encore plus pour compenser les 800 kg de la sonde. La NASA n’ayant plus d’argent, ils sont donc dans l’impasse. C’est alors qu’un certain Michael Minovich propose d’utiliser la forte gravité de Jupiter pour propulser la sonde vers Saturne, puis Uranus et enfin, Neptune. Entre 1976 un alignement des planètes qui ne se reproduit que tout les 176 ans est observé, c’est l’occasion rêvée ! Surtout qu’à la fin de 1978, cet événement sera terminé.

Les ingénieurs calculent alors les trajectoires: 2 ans jusqu’à Jupiter, puis encore 2 ans jusqu’à Saturne, 5 ans jusqu’à Uranus et 3 ans jusqu’à Neptune. Les 2 sondes sont parées pour leur voyage vers l’inconnu…

Avant de décoller, parlons un peu de ces sondes

Les 2 sondes Voyager 1 et Voyager 2 sont des sondes strictement identiques, à l’époque, il était préférable d’envoyer 2 sondes pour être sûr qu’au moins l’une d’entre elles réussira sa mission.
Avec une masse de 800 kg pour plus de 100 kg de matériel scientifique et 90 kg d’ergols. Chacune des sondes a un objectif bien distinct. Elles partent toutes les 2 en direction de Jupiter et Saturne, puis doivent se séparer:
Voyager 1 part explorer Titan, satellite naturel de Saturne tandis que Voyager 2 part en direction d’Uranus et de Neptune, 2 planètes mystérieuses qui n’ont encore jamais été approchées par une sonde spatiale.

Vue d’artiste de la sonde
Crédits : NASA / JPL-Caltech

Et décollage !

La sonde Voyager 2 décolle le 20 Août 1977, puis c’est au tour de Voyager 1 de partir le 5 Septembre 1977 à bord d’une fusée Titan IIIE. Une fois séparées du lanceur, les instruments sont testés pour être sûr que rien n’est en panne, heureusement, tout fonctionne. Les 2 sondes commencent alors un long périple vers Jupiter de 2 ans. 

Survol de Jupiter

Les sondes arrivent à Jupiter en 1979. Bien que Voyager 2 soit partie avant sa sœur, elle arrive 4 mois après à cause d’une trajectoire sensiblement différente. Elles prennent alors de magnifiques photos de la planète et collectent beaucoup de données concernant les caractéristiques de son atmosphère et découvrent plusieurs petits satellites autours de la géante gazeuse en plus de ceux déjà connus.

Voyager 1 découvre aussi une importante activité volcanique sur Io, qui sera confirmée par Voyager 2 lors de son passage près du satellite. C’est l’astre avec la plus forte activité volcanique du Système Solaire. Cette activité exceptionnelle est due à la proximité de l’astre par rapport à Jupiter, ses forces de marée sont si fortes qu’elles réchauffent le manteau de la planète, ce qui crée des volcans à sa surface, certains panaches de cendres montent à plus de 300 km au dessus du satellite !

Éruption volcanique sur Io
Voyager 1

Approche de Jupiter (durée : 25 jours, 27 millions de kilomètres parcourus).
Approche de Jupiter sur 25 jours par Voyager 1
Vue de Jupiter en vraies couleurs.
Jupiter en vraies couleurs prise par Voyager 1
Io et Europe devant Jupiter

Approche de Saturne

Fin 1980, les 2 sondes jumelles approchent de Saturne et y découvrent aussi plusieurs nouveaux satellites. Elles analysent l’atmosphère de la géante gazeuse et étudient ses anneaux. On découvrira alors qu’ils sont fait de glace et de roches, leurs épaisseur ne dépasse pas les 2 km. Elles prendront encore une fois des photos de la planète ainsi que de ses Lunes. C’est aussi le moment pour les 2 sondes de se séparer…
Voyager 1 part explorer le satellite Titan pour espérer percer son épaisse atmosphère, sans succès, tandis que Voyager 2 se dirige vers Uranus et Neptune

Saturne prise par Voyager 2 avec les Lunes Tethys, Dione et Rhéa

Survol d’Uranus

Après 5 ans de voyage solitaire, la sonde Voyager 2 arrive près d’Uranus. Elle découvre 10 nouvelles Lunes en plus des 5 déjà connues. En passant, elle prend encore une fois plusieurs clichés puis analyse la composition de l’atmosphère de la géante gazeuse. On pourra ainsi analyser son système d’anneau inédit, en effet, la planète est inclinée à 98° sur son axe de rotation par rapport à son sens de déplacement, les anneaux le sont donc aussi. Voyager 2 avait pour objectif de déterminer la cause de cette inclinaison.

Uranus en vraies couleurs
Voyager 2 – 1986

Survol de Neptune

3 ans après s’être éloigné d’Uranus, elle arrive vers Neptune. Elle découvre encore de nouveaux satellites naturels, prouve l’existence d’un système d’anneau autour de la planète et enregistre sur la lune Triton, une température de 34K (-239,15°C), la température la plus basse relevée dans le Système Solaire. Elle découvre aussi que, malgré l’éloignement de la planète par rapport au soleil, les conditions météorologiques (hors température) sont extrêmes, elle enregistre des vents à plus de 2 000 km/h !

Neptune en vraies couleurs
Voyager 2

Voyage interstellaire

Depuis 1989, les 2 sondes ont désactivés leurs instruments scientifiques inutiles pour ne garder que le nécessaire, leur vitesse va les propulser hors du système solaire.

Le 14 février 1990, les caméras de la sonde sont utilisées une dernière fois pour réaliser une mosaïque de 60 photos comprenant six des planètes du système solaire vues sous un angle inédit. Cette mosaïque, appelée « Portrait de famille », est notamment connue pour l’image qu’elle donne de la Terre qui apparaît, compte tenu de la distance (40,11 UA), comme un point bleu pâle à peine visible.

Le portrait de famille pris par Voyager 1

À la vue du ce point bleu pâle, Carl Sagan, astronome et vulgarisateur scientifique dira alors:


« Regardez encore ce petit point. C’est ici. C’est notre foyer. C’est nous. Sur lui se trouvent tous ceux que vous aimez, tous ceux que vous connaissez, tous ceux dont vous avez entendu parler, tous les êtres humains qui aient jamais vécu. Toute la somme de nos joies et de nos souffrances, des milliers de religions aux convictions assurées, d’idéologies et de doctrines économiques, tous les chasseurs et cueilleurs, tous les héros et tous les lâches, tous les créateurs et destructeurs de civilisations, tous les rois et tous les paysans, tous les jeunes couples d’amoureux, tous les pères et mères, tous les enfants plein d’espoir, les inventeurs et les explorateurs, tous les professeurs de morale, tous les politiciens corrompus, toutes les “superstars”, tous les “guides suprêmes”, tous les saints et pécheurs de l’histoire de notre espèce ont vécu ici, sur ce grain de poussière suspendu dans un rayon de soleil.
La Terre est une toute petite scène dans une vaste arène cosmique. Songez aux fleuves de sang déversés par tous ces généraux et ces empereurs afin que nimbés de triomphe et de gloire, ils puissent devenir les maîtres temporaires d’une fraction d’un point. Songez aux cruautés sans fin imposées par les habitants d’un recoin de ce pixel sur d’indistincts habitants d’un autre recoin. Comme ils peinent à s’entendre, comme ils sont prompts à s’entre-tuer, comme leurs haines sont ferventes. Nos postures, notre propre importance imaginée, l’illusion que nous avons quelque position privilégiée dans l’univers, sont mis en question par ce point de lumière pâle. Notre planète est une infime tache solitaire enveloppée par la grande nuit cosmique. Dans notre obscurité — dans toute cette immensité — il n’y a aucun signe qu’une aide viendra d’ailleurs nous sauver de nous-mêmes. La Terre est jusqu’à présent le seul monde connu à abriter la vie. Il n’y a nulle part ailleurs, au moins dans un futur proche, vers où notre espèce pourrait migrer. Visiter, oui. S’installer, pas encore. Que vous le vouliez ou non, pour le moment c’est sur Terre que nous prenons position.
On a dit que l’astronomie incite à l’humilité et fortifie le caractère. Il n’y a peut-être pas de meilleure démonstration de la folie des idées humaines que cette lointaine image de notre monde minuscule. Pour moi, cela souligne notre responsabilité de cohabiter plus fraternellement les uns avec les autres, et de préserver et chérir le point bleu pâle, la seule maison que nous ayons jamais connue. »


— Carl Sagan, Pale Blue Dot: A Vision of the Human Future in Space 

En 2012, la sonde Voyager 1 a officiellement quitté le système solaire magnétique (zone d’influence du champ magnétique solaire), puis c’est au tour de voyager 2 de franchir cette frontière en Novembre 2018… Cependant, il leur reste encore 17 500 ans avant d’avoir parcouru une année lumière… Voyager 1 passera au plus près de l’étoile Gliese 445 dans environ 45 000 ans. À l’heure où j’écris ces lignes, elle se situe à 21 693 321 964 km de la Terre et s’en éloigne à la vitesse de 17 kilomètres par seconde. Les deux sondes transportent avec elles un disque plaqué or nommé « Golden record » qui contient des informations sur nous et notre planète, elle contient aussi des images et des sons (musique, langues parlées, etc…). Ce disque est comme une bouteille lancée dans l’immensité de l’espace, condamnée à errer pour l’éternité…

Futur des sondes

Bien qu’elles se déplacent à plus de 60 000 km/h, elles n’ont parcouru que 0,00229 années lumières, les transmissions radio, qui voyagent à la vitesse de la lumière mettent 20 heures pour atteindre Voyager 1. D’ici 2025, le générateur électrique de la sonde, à base de Plutonium ne fournira plus assez d’énergie pour alimenter la totalité de la sonde, certains instruments devront alors fonctionner par intermittence, mais arrivera un moment où l’énergie pour alimenter l’ordinateur de la sonde sera insuffisante, la sonde s’arrêtera alors de fonctionner et de nous transmettre des informations…

Sources

Wikipédia
Si vous voulez connaître la distance des 2 sondes Voyager en temps réel, cliquez ici

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