VOYAGER MISSION - Destination Orbite

VOYAGER MISSION
Le Grand Tour des Planètes Géantes

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SOMMAIRE
La présentation de la mission ............................................................................................................................ 3
Lafiche technique .............................................................................................................................................. 7
L’instrumentation .................................................................................................................................................. 8
Lacarte d’identité de Jupiter ......................................................................................................................... 10
La carte d’identité de Saturne ........................................................................................................................ 11
La carte d’identité d’Uranus ............................................................................................................................ 12
La carte d’identité de Neptune ...................................................................................................................... 13
Les sources ........................................................................................................................................................... 14

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LA PRESENTATION DE LA MISSION
es calculs réalisés par Gary Flandro,
alors âgé de 24 ans, ont montré qu’il y
aurait un alignement exceptionnel des
planètes géantes à la fin des années
70, ce qui n’arrive que tous les 175 ans. Cet
alignement permettrait de survoler les planètes
géantes les unes après les autres grâce à
l’assistance gravitationnelle expérimentée
avec succès sur la mission Mariner 10. C’est
pour profiter de cet alignement que la Nasa a
décidé de développer la mission « Grand Tour »
qui devait comprendre à l’origine quatre
sondes. En 1972, le Congrès américain n’a
toute fois autorisé que la construction de deux
sondes pour survoler Jupiter et Saturne
uniquement. Ces sondes étaient à l’origine
inscrites dans le cadre du programme Mariner
comme étant Mariner 11 et 12. Au fil du développement des engins, le design a assez évolué que
pour les rebaptiser Voyager 1 et 2.
Mais avant de lancer la mission Voyager, la Nasa a voulu s’assurer que ses sondes passeraient sans
encombre la ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter et survivraient au survol de Jupiter réputée
pour être la planète ayant le champ magnétique le plus puissant du système solaire. C’est dans
cette optique qu’ont été conçues les missions Pioneer 10 et 11 lancées avec succès en 1972 et
1973. Leur bon fonctionnement durant tout leur voyage a rassuré les responsables de la mission
Voyager.
Le 20 août 1977, Voyager 2 est la première à
partir. Elle a été lancée par une fusée Titan IIIE
équipée d’un étage Centaur. Quelques jours
plus tard, c’est au tour de Voyager 1 de
s’élancer pour les profondeurs du système
solaire. Avec l’espoir que des fonds soient
débloqués pour un survol d’Uranus et Neptune,
la Nasa a placé Voyager 2 sur une route qui lui
permettrait de survoler les quatre géantes
gazeuses en 12 ans alors que Voyager 1 ne
pourrait survoler que Jupiter et Saturne.
Le lancement réussi des deux sondes a sonné
le coup d’envoi d’un gigantesque billard
cosmique qui se prolongerait sur une période
de 12 ans. En mars 1979, Voyager 1 arrive dans
les parages de Jupiter qu’elle survole à 280 000
km de distance. Pour la première fois, les
astronomes découvrent avec étonnement la
diversité des lunes qui orbitent autour de la planète géante. Alors qu’ils s’attendaient à voir des
mondes aussi morts géologiquement que la Lune, ils ont eu la surprise de voir que les satellites
naturels de Jupiter étaient géologiquement actifs. Europa est considérée comme la boule de
billard en raison de sa surface qui est la plus lisse du système solaire. Son albédo ne laisse aucun
doute. Sa surface est recouverte de glace d’eau très réfléchissante. Certains se prennent même
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Maquette de la sonde Voyager – Photo Nasa
La grande tache rouge vue en fausses
couleurs par la sonde Voyager 1 – Photo Nasa

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àrêver d’un océan d’eau liquide recouvert par une couche épaisse. Quinze ans plus tard, la
sonde Galileo confirmera avec une certitude élevée ce que certains avaient osé imaginer à la
veille des années 80. Io est tout aussi surprenant avec la découverte d’une surface dépourvue de
cratères et recouvertes de certaines taches qui laissent échapper des jets de gaz et de matière. Io
est le second astre volcanique après la Terre. Voyager 2 suivra quatre mois plus tard à 645 000 km
de distance de la planète.
Le billard cosmique continue avec le survol de
Saturne par Voyager 1 en novembre 1980 (124
000 km de distance de la planète) et Voyager
2en août 1981 (101 000 km de distance de la
planète). Tout comme pour Jupiter, la surprise
viendra non pas de la planète elle-même mais
essentiellement de ses lunes. Les scientifiques
découvrent Titan, un satellite naturel recouvert
d’une épaisse couche atmosphérique plus
dense que celle qui enveloppe la Terre. C’est
la première fois que l’on découvre une lune
recouverte d’une atmosphère. Japet a aussi
laissé les scientifiques pantois. L’une de ses
faces est d’une couleur très foncée alors que
la face opposée est d’un blanc quasi
immaculé. Du côté de Saturne, les anneaux
tiennent la vedette. Longtemps, on a pensé
qu’ils étaient relativement larges en raison de
l’image diffuse qu’on peut en avoir depuis la Terre. Mais les images fournies par Voyager
montreront le contraire. Les anneaux que l’on voit depuis la Terre sont composés d’un nombre
incalculable d’anneaux très fins. Saturne était la dernière planète visitée par Voyager 1. Le
rebond gravitationnel qu’elle a subi en survolant Saturne l’a conduit sur une route qui la mène en
dehors du système solaire.
Alors que Voyager 1 fonce vers les limites du
système solaire, Voyager 2 continue son petit
bonhomme de chemin. Le 24 janvier 1986,
Voyager 2 survole Uranus à 71 000 km de
distance. Si jusqu’ici, les responsables de la
mission ont été émerveillés par les découvertes
faites autour de Jupiter et Saturne, Uranus
déçoit. La planète est recouverte d’une
épaisse couche de brouillard qui ne laisse
entrevoir aucune structure dans l’atmosphère.
Ils se consoleront avec l’observation de
certaines lunes comme Miranda qui semble
s’être construites à partir de gros blocs. Les
spécialistes pensent qu’à une époque, un
astéroïde serait entré en collision avec
Miranda, la cassant en plusieurs gros blocs.
L’attraction a permis de « relier » à nouveau
ces blocs, offrant des reliefs particulièrement
vertigineux pour un astre aussi petit. Ce survol
quelque peu décevant pour la Nasa a été
toutefois un lot de consolation après l’accident
de la navette Challenger survenu quelques jours plus tard.
Après la déception vécue pendant le survol d’Uranus, les planétologues espéraient renouer avec
les heures passionnantes du début des années 80. Avec Neptune, ils n’ont pas été déçus. En
s’approchant de sa dernière cible en août 1989 (1 300 km), Voyager 2 a commencé à envoyer des
images de la dernière géante gazeuse. Les premiers clichés montraient l’existence de système
cyclonique à l’instar de la Grande Tache Rouge de Jupiter. Deux taches très sombres entourées
de nuages blancs parcourent l’atmosphère bleuie par le méthane. Tout comme pour les
Saturne et quelques-unes de ses lunes – Photo
Nasa
La verte planète Uranus – Photo Nasa

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précédentes lunes des géantes gazeuses, la sonde Voyager 2 s’est également penchée sur celles
de Neptune.
La plus connue est Triton. Elle a
particulièrement surpris en raison de l’existence
d’un cryovolcanisme. Ce nouveau type de
volcan est différent de ceux que nous
connaissons sur Terre. Au lieu d’émettre des
gaz et du magma chauffé à plusieurs
centaines de degrés, les cryovolcans ne
crachent que de la matière particulièrement
froide. Leur existence a été révélée par les
panaches noires qui assombrissent par endroit
la surface de Triton.
Avec Neptune, toutes les planètes du système
solaire ont été visitées au moins une fois. Les
enseignements tirés lors du Grand Tour réalisé
par les sondes Voyager ont permis de
déffricher le terrain pour les missions telles que
Galileo qui a étudié le monde de Jupiter de
décembre 1994 à septembre 2003 ou encore
Cassini en orbite autour de Saturne depuis juillet
2004.
Voyager 1 et 2 ont permis de découvrir trois nouvelles lunes autour de Jupiter (Thebe, Adrastea et
Metis), quatre autour de Saturne (Atlas, Prometheus, Pandora et Pan), onze autour d’Uranus
(Cordelia, Ophelia, Bianca, Cressida, Desdemona, Juliet, Portia, Rosalind, Belinda , Perdita et Puck)
et six autour de Neptune (Naiad, Thalassa, Despina, Galatea, Larissa et Proteus).
Depuis 1980 pour l’une et 1989 pour l’autre, le voyage continue. Il les conduira en dehors du
système solaire un jour ou l’autre. Mais avant le grand départ vers l’inconnu, Voyager 1 s’est
retournée une dernière fois et nous a offert un cliché de la Terre vue à 5,5 milliards de km.
Le 16 décembre 2004, Voyager 1 a dépassé
officiellement le « Choc Thermal », là où les
particules de vent solaire supersoniques sont
ralenties à des vitesses subsoniques par le milieu
interstellaire. Quant à Voyager 2, le « Choc
Thermal » a été atteint le 30 août 2007.
Approximativement d’ici 2020, elles devraient
atteindre la limite de l’héliosphère, appelée
l’héliopause. A partir de ce moment là, les
sondes entreront dans le milieu interstellaire.
Les responsables de la mission espèrent pouvoir
garder contact avec les sondes jusqu’à ce
moment là.
Neptune la bleue et sa Tache Sombre – Photo
Nasa
L’héliosphère et le mission interstellaire – Photo
Nasa