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Numéro 30 ­ Avril 2014
ASTRONotes
A L A DE CO UV E RT E
DE S G E ANT E S
G AZ E US E S
Arrêt sur images
pour le bassin
Caloris
L'Europe spatiale
1964­2014
2
ASTRONotes 30
Avril 2014
ASTRONotes 30 (Avril 2014)
L'AstroNotes est une revue trimestrielle qui
sort le 01/01, 01/04, 01/07 et 01/10 en
complément d'informations au site
Destination Orbite. Elle est téléchargeable
au format PDF.
Destination Orbite, le site de l’exploration
de l’espace. Vous pouvez le visiter à
l'adresse
www.destination­orbite.net
Retrouvez également
Destination Orbite sur
www.facebook.com/pages/DestinationOrbite/
Rédaction
Philippe VOLVERT
SOMMAIRE
A LA UNE
4
Arrêt sur images pour le bassin Caloris
4
ACTUALITE
8
Les news
L'espace au jour le jour
8
12
EVENEMENT
16
L'Europe spatiale: 1964­2014
Couverture
Les missions d'exploration des géantes
gazeuses – Photos Nasa, JPL, ESA
16
DOSSIER
18
Le Grand Tour
L'héritage Galileo
Le duo de choc Cassini/Huygens
20
24
28
AGENDA
32
Ou découvrir l'espace
32
Avril 2014
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ARRET SUR IMAGES POUR LE
BASSIN CALORIS
Tout récemment, la Nasa réceptionnait la 200 000ième image de Mercure prise par la sonde
Messenger. Assemblées, elles racontent l'histoire géologique de la planète tellurique la moins
connue du système solaire. Certaines d'entres elles lèvent le voile sur le bassin Caloris, le plus
gros cratère météoritique connu de Mercure.
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Mercure ressemble à s'y méprendre à la Lune. Surface morne, grêlée de cratères trahissant une activité
géologique pratiquement éteinte aujourd'hui. Il ne s'y est plus produit grand chose depuis la fin de la période
d'intense « bombardement » qui a affecté les corps du système solaire interne lors du premier milliard d'années
du système solaire. De cet épisode, il ne reste que les traces d'impacts dont celui qui a créé le bassin Caloris.
Il est le plus gros cratère météoritique connu de Mercure avec un diamètre d'environ 1 550 km. Les
planétologues ont estimé son âge entre 3,8 et 3,9 milliards d'années. Découvert partiellement par Mariner 10
dans les années 70, c'est grâce à Messenger qu'il a enfin dévoilé tous ses mystères.
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1: Alvin Rupes (latitude: 8,35° et longitude: 208,53° E). Pour donner une idée, le cratère central
présente un diamètre d'environ 12 kilomètres. On y voit un escarpement lobé, habituel sur Mercure,
coupant un cratère quelconque.
2: Cratère Apollodorus (latitude: 31,5° et longitude: 165.0° E). Le cratère Apollodorus mesure environ
42 km de diamètre. Il est situé en plein centre du bassin Caloris et est reconnaissable en raison des
failles qui l'entourent et qui ont été baptisées Pantheon Fossae. Les scientifiques pensent néanmoins
qu'il n'existe aucun lien entre les deux structures.
3: Cratère Atget (latitude: 25,92° et longitude: 166,2° E). Le cratère Atget mesure une centaine km de
diamètre. Il est le plus sombre du bassin de Caloris. Il s'agit vraissemblablement de matériaux en
sous­sol dégagé lors de l'impact qui a créé le cratère.
4: Volcans (latitude: 22,03° et longitude: 146,4° E). Les formes irrégulières sont des cheminées
volcaniques d'où se sont échappés à une époque des flots de lave (zones plus claires).
5: Cratère Kertész (latitude: 27,44° et longitude: 223,3° E). Le cratère Kertész mesure 34 km de
diamètre. Contrairement au cratère Atget, celui­ci présente un fond plus clair. Sur la droite, on
distingue un cratère relativement récent de 3 km de diamètre, ce qui explique les éjectas lumineux qui
l'entourent.
Toutes les images sont créditées Nasa/JHUAPL/Carnegie Institution
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LES NEWS
AT L A S V, N O U V E L L E S C O N D I T I O N S
LES BREVES
InSight avec la France
Le CNES a signé avec la Nasa un accord
de participation à la mission martienne In­
Sight. La France contribuera en dévelop­
pant le sismomètre SEIS (Seismic
Experiment for Interior Structures) destiné
à mieux comprendre la formation et l’évo­
lution de la planète Mars en mesurant
son activité sismique.
InSight devrait
s’envoler en mars 2016 et arriver à desti­
nation 6 mois plus tard..
SPOT tout public
Lors de l’assemblée plénière du Group on
Earth Observations du 17 janvier dernier,
la France a annoncé son intention de
mettre gratuitement à disposition du pu­
blic toutes les images de la Terre fournies
par les satellites SPOT. L’initiative s’ins­
crit dans le cadre du programme « SPOT
World Heritage » et devrait s’enrichir des
images datant de plus de 5 ans. A ce
jour, ce sont plus de 30 millions d’images
qui ont été récoltées en 27 ans d’exploita­
tion des satellites SPOT.
Photo ULA
Bien que présente sur le marché des satellites commerciaux, la place de la
fusée Atlas V reste marginale. Depuis qu’elle a intégré la flotte des lan­
ceurs de la United Launch Alliance en 2006, seules deux missions non gou­
vernementales lui ont été assignées. Dans le carnet de commandes de
Lockheed Martin, trois autres sont au programme d’ici 2016. Il y a deux
raisons pour expliquer le faible intérêt des clients pour ce lanceur. Avec un
prix affiché à 200 millions de dollars pour lancer une charge de 8,7 tonnes
maximum sur l’orbite de transfert géostationnaire, Atlas V est l’une des fu­
sées les plus chères du marché. A cela s’ajoute un planning d’activité bien
chargé avec les missions gouvernementales, principalement pour le compte
du Pentagone. Lockheed Martin souhaite s’impliquer plus sérieusement en
proposant aux clients non gouvernementaux de relancer gratuitement un
satellite en cas de perte ou de le rembourser intégralement. Cette ga­
rantie permet aux clients de renoncer à souscrire une assurance, réduisant
du même coup la facture pour le service rendu. De quoi relancer la car­
rière commerciale d’Atlas V à l’heure où SpaceX et Mitsubishi entrent dans
l’arène en concurrence avec Ariane 5 et Proton.
S AV I E Z ­ V O U S Q U E
La fusée R7, développée dans les années 50 par Sergei Korolev, totalisait à
la date du 01 février 2014 quelques 1815 lancements dont 780 sous la
version Soyuz U. Avec 79 échecs, toutes versions confondues, la R7 s’en­
orgueillit d’un taux de fiabilité de 95,65 % !
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Test d'Orion retardé
Le premier vol d’essai du vaisseau Orion
par une fusée Delta IV Heavy vient d’être
repoussé à décembre prochain. Selon
des sources bien informées, la décision a
été prise afin de permettre le lancement
des satellites GSSAP jugés prioritaires
par les militaires. Récemment déclassi­
fié, le programme est dédié à la sur­
veillance des objets positionnés sur
l’orbite géostationnaire.
Thomas Pesquet sélectionné
L’astronaute français Thomas Pesquet
vient de recevoir son affection à un vol
dans l’espace.
Il rejoindra la station
spatiale internationale en novembre 2016
pour une mission de 6 mois en tant que
membre des équipages Expedition 50 et
51. Sélectionné en 2009 par l’ESA en
même temps que 5 autres Européens,
Pesquet était le dernier du groupe à at­
tendre son ticket pour l’espace.
Enquête
Après la disparition mystérieuse du vol
MH370 de la Malaysia Airlines (239 per­
sonnes à bord), la Chine a déclenché la
charte internationale de l’espace et des
catastrophes afin d’utiliser les satellites
pour renforcer les moyens mis en place
pour rechercher l’avion.
DES GEYSERS SUR CERES
Photo Y. Gominet, B. Carry/CNRS
Le télescope spatial Herschel a révélé la présence de
deux sources de vapeur d’eau bien distinctes à la sur­
face de Cérès, une planète naine circulant dans la cein­
ture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter. La découverte
est le résultat d’une campagne d’observation menée
entre novembre 2011 et mars 2013 et réalisée par une
équipe internationale sous l’égide de l’agence spatiale
européenne. Si l’origine semble inconnue à ce jour,
deux hypothèses pourraient expliquer le phénomène. A
une période déterminée au cours de son orbite autour
du Soleil, Cérès serait suffisamment proche de notre
étoile pour que la glace en surface se mette à sublimer.
L’autre explication serait un cryovolcanisme géant qui
expulserait de la vapeur d’eau en haute altitude et qui
proviendrait soit d’un océan situé sous la croûte soit
d’une poche d’eau locale. En 2015, on devrait en sa­
voir plus sur ces geysers. En effet, la sonde Dawn de
la Nasa est en chemin pour se placer en orbite autour
de cet astre de près de 950 km de diamètre composé
d’un mélange de glace d’eau et de divers minéraux.
Avec ses caméras hautes résolutions, elle devrait four­
nir des images des régions suspectées d’être à l’origine
du phénomène.
LE POLE NORD LUNAIRE EN HD
La Nasa vient de rendre public la plus grande
carte interactive du pôle Nord lunaire. Elle
a été réalisée à partir de 10 581 clichés
pris
par
la
sonde
Lunar
Reconnaissance Orbiter satellisée
autour de notre voisine depuis
2009. Pour assembler cette mo­
saïque de 931 070 pixels car­
rés, il aura fallu 4 années
d’un travail minutieux aux
scientifiques
du
Goddard
Spaceflight Center. La zone
de couverture totalise envi­
ron 2,54 millions km² avec
une résolution maximale de
2 mètres. C'est­à­dire que
chaque pixel de l’image re­
présente une superficie de 2
mètres de la surface lunaire.
Pour pouvoir la stocker sur le
serveur et la visualiser sur
votre explorateur internet, il a
été nécessaire de la compresser.
Le fichier affiche tout de même la
jolie taille de 950 Gbytes !
Afin
d’être utilisable, il a été divisé en des
millions de petits fichiers compressés.
Il est consultable sur
http://lroc.sese.asu.edu/gigapan/
Photo Nasa/GSFC/Arizona State University
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L A N A S A C H E R C H E D E S PA R T E N A I R E S
La NASA prévoit d'attribuer à 6 millions $ à l'industrie cet été pour définir les technologies et examiner les occa­
sions pour un rôle commercial accru en perspective d’une mission habitée en direction d’un astéroïde à l’horizon
2025. Elle aidera l’agence spatiale à choisir l’un des deux concepts de rendez­vous avec un bolide de 10 m et
le ramener sur une orbite stable près de la Lune. Asteroid Redirect Mission est la première étape d’un pro­
gramme qui en compte deux destiné à tester des méthodes pour guider les objets célestes qui pourraient mena­
cer la Terre. La seconde consiste à envoyer des astronautes chargés de collecter des échantillons et les
ramener pour analyse. La compétition est ouverte au niveau international et devrait déboucher le 05 mai par la
remise des différents projets. Après un examen approfondi, seul 25 seront retenus et annoncés officiellement le
01 juillet prochain. Les plus prometteurs intégreront la mission robotisée qui sera lancée par une fusée Atlas V
en 2018. Le programme est une étape intermédiaire et nécessaire, en termes d’expérience, qui mènera à plus
longue échéance l’envoi d’un équipage se poser sur Mars.
Photo Nasa
H­3 CA SE PRECISE
en partenariat avec les industriels. C’est en tous les cas
le souhait du comité de la politique nationale de l’espace
qui a fait une telle recommandation en février dernier.
Selon lui, une telle implication du privé dans un projet
d’envergure permettrait de rendre le lanceur plus
compétitif. Mitsubishi Heavy Industries Ltd, fort de son
expérience dans le domaine, est assuré d’obtenir une
place de choix. H­3 devrait être un lanceur à deux
étages modulaires à l’instar des Delta IV et Atlas V
américaines. Le premier étage sera équipé de deux mo­
teurs cryogéniques LE­X de 147 tonnes de poussée cha­
cun. Selon la version, les performances sur l’orbite de
transfert géostationnaire iront de 3 à 6,5 tonnes. Bien
que reprenant l’architecture de son aîné, H­3 devrait bé­
néficier des dernières innovations en matière de lan­
ceurs, notamment avec des propulseurs d’appoint
directement dérivé de la fusée à poudre Epsilon. Une
fois H­3 opérationnel, la Jaxa espère arriver à un coût
de lancement situé entre 50 et 65 millions $ contre 100
pour H­IIA actuellement.
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Photo Jaxa
SELECTION M3 POUR COSMIC VISION
Photo ESA/C.CARREAU
Le comité scientifique de l’agence spatiale européenne a sélectionné PLATO comme troisième mission M dans le
cadre du programme Cosmic­Vision 2015­2025. PLAnetary Transits and Oscillation of stars a pour objectif de
rechercher et caractériser les planètes extrasolaires type terrestre orbitant autour d'étoiles proches. Pour se
faire, il sera équipé de 34 télescopes de 12 cm qui détecteront les phénomènes de transit (passage d’une pla­
nète devant son étoile) et les oscillations des étoiles. Il doit couvrir une part importante de la voute céleste au­
torisant l’observation en continu d’un million d’étoiles. Le satellite doit être lancé en 2024 par une fusée Soyuz
et placé autour du point de Lagrange L2 à 1,5 millions de km de la Terre pour une mission de 6 ans minimum.
Tout comme les autres missions M, le coût du projet est plafonné à 450 millions d’euros.
C’est en 2007 que PLATO est proposé par l’Observatoire de Paris après l’appel d’offres de l’ESA pour des mis­
sions scientifiques. Mais en 2011, c’est Solar Orbiter et EUCLID qui gagnent la compétition face entre autre à
PLATO. Cette dernière est repêchée dans le concours pour la mission M3, preuve de l’intérêt grandissant des
astronomes pour la recherche d’exoplanètes.
L'ESA PRETE POUR 2017
Photo ESA/D.DUCROS
En dépit des retards dans son développement, le mo­
dule de service d’Orion sera prêt pour son lancement
en 2017. C’est en tous les cas ce qu’a dit récemment
Jean­Jacques Dordain, le patron de l’agence spatiale
européenne. En 2012, les États membres de l’ESA
s’était mis d’accord pour proposer un dérivé de l’ATV à
la Nasa. Il a pour fonction de propulser le vaisseau
habité américain, fournir à ce dernier l’alimentation
électrique dont il a besoin ainsi que tout le nécessaire
pour l’équipage. Pour l’heure, l’ESA doit faire face à
plusieurs problèmes techniques dont un lié au surpoids
de l’engin.
Selon le programme établi, le premier
exemplaire doit servir lors de la mission Exploration
Mission­1 qui prévoit un vol inhabité circumlunaire de 7
jours.
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L'ESPACE AU JOUR LE JOUR
JANVIER 2014
01/01: La sonde Cassini commence l’année 2014 par
un survol de Titan. Cette 98ème rencontre avait pour
objectif principal de cartographier avec le spectromètre
infrarouge la région Est d’Adiri, région d'altitude élevée
qui semble être traversée par de nombreux canaux de
drainage, afin de mettre en évidence les éventuels
changements opérés. Les images ont été prises à une
altitude de 1 400 km alors que l’engin passait à la vi­
tesse de 5,9 km/sec.
05/01: La fusée indienne GSLV retrouve la voie du suc­
cès après la mise sur orbite réussie du satellite GSat
14 (1,98 t) qu’elle transportait. Il s’agit du premier
vol de ce lanceur depuis ses déboires d’il y a 3 ans.
En avril 2010, le troisième étage ne s’était pas allu­
mé. Quelques mois plus tard, le jour de Noël 2010,
une autre GSLV explosait une minute après son décol­
lage. Le succès est d’autant plus apprécié qu’il s’agit
de la version Mk­II équipée d’un moteur cryogénique
de fabrication nationale pour le troisième étage. Jus­
qu’alors, c’est chez les Russes que les Indiens se four­
nissaient en attendant de disposer d’un moteur
cryogénique. Ce qui est le cas désormais avec cette
version améliorée de GSLV, la Mk­II (Photo ci­
dessous).
06/01: Après deux reports de lancement, la fusée
Falcon 9 V1.1 place sur orbite le satellite Thaïcom
6/Africom 1 (3 t). Il fournira des services de télécom­
munications pour l’Afrique de l’Est pendant au moins
15 ans. Le lancement a été effectué depuis le pas de
tir numéro 40 à Cap Canaveral par SpaceX. Ce succès
conforte encore un peu plus la place de l’opérateur
privé comme une alternative bon marché et fiable face
à la concurrence d’Ariane 5 notamment.
09/01: Après un report de 24 heures en raison de
température trop basse et d'un autre pour radiations
solaires, la fusée Antares a parfaitement accompli sa
mission en plaçant sur orbite le premier cargo opéra­
tionnel Cygnus développé par Orbital Sciences
Corporation et destiné à ravitailler la station spatiale
internationale. L'engin emporte près de 1 500 kg de
fret comprenant des vivres et du matériel.
12/01: Le cargo Cygnus a parfaitement été amarré à
la station spatiale internationale. Au terme d'une
course poursuite de trois jours le vaisseau a été cap­
turé à l'aide du bras robotisé piloté par l'astronaute
américain Mike Hopkins. Il a ensuite été conduit vers
l'une des écoutilles du module Harmony. Six heures
plus tard, le sas était ouvert et l'équipage commençait
les premiers transferts de fret.
14/01: En mars 2013, International Launch Services
et Intelsat signaient un contrat pourtant sur le lance­
ment de deux satellites de télécommunications. Au
moment de la signature, l’affectation n’avait pas en­
core été choisie. Désormais c’est chose faite pour l’un
des deux satellites. Il s’agit d’Intelsat DLA 2 connu
aussi sous l’appellation Intelsat 31. D’une masse de 6
tonnes, l’engin sera expédié dans l’espace en 2015 par
une fusée Proton.
15/01: International Launch Services annonce avoir si­
gné avec l’opérateur européen Eutelsat un contrat por­
tant
sur
le
lancement
du
satellite
de
télécommunications Eutelsat 9B (5,3 t) par une fusée
Proton dans le courant de l’année 2015.
18/01: Le cargo russe Progress M­21M procède à une
rehausse d’orbite de la station spatiale internationale.
L’opération a consisté à allumer les moteurs pendant
528 secondes permettant d’accélérer la vitesse 1,18
m/s et par conséquent l’altitude du complexe orbital
de 2,8 km.
Programmée pour le 16 janvier, la
manœuvre avait été annulée en raison d’un risque po­
tentiel de collision avec un débris spatial.
Photo ISRO
12
ASTRONotes 30
Avril 2014
20/01: La sonde Rosetta est sortie de son hibernation
dans laquelle elle était plongée depuis le 08 juin 2011.
L’agence spatiale européenne a réussi à reprendre
contact avec l’engin alors qu’il se situait à 807 million
km de nous. Après les contrôles de routine, il sera pré­
paré
pour
son
rendez­vous
avec
la
comète
67P/Churyumov­Gerasimenko prévu pour août 2014.
Les scientifiques attendent les premières images de
l’astre gelé à partir du mois de mai alors que Rosetta
débutera ses manœuvres d’approche.
22/01: Gazprom Space Systems passe commande au­
près d’International Launch Services pour le lancement
du satellite de télécommunications Yamal 601 (5,7 t).
La mise sur orbite sera effectuée par une fusée Proton
en 2016.
FEVRIER 2014
02/02: Lors de sa 99ème rencontre avec Titan, la
sonde Cassini utilise son radar pour cartographier le
lac Ontario pour les comparer avec les images prises
en juin, juillet 2009 et janvier 2010 (Photo­ci
dessous).
L’idée est d’observer les éventuelles
modifications intervenus avec le changement de sai­
son. L’approche a eu lieu à une distance de 1 236
km.
Photo Nasa/JPL
24/01: Une fusée Atlas V/401 réussit la mise sur or­
bite du satellite TDRS 12 (3,5 t) après son lancement
depuis Cap Canaveral. Il s’agit du second satellite de
troisième génération de la Nasa destiné à relayer vers
les centres de contrôle les communications avec la sta­
tion spatiale internationale et les différents satellites de
l’agence spatiale.
27/01: Les cosmonautes russes Oleg Kotov et Sergey
Ryazanskiy ont effectué une sortie extravéhiculaire, la
première de l'année, qui a duré 06 heures et 08 mi­
nutes. Ils avaient pour mission d'installer deux camé­
ras haute définition sur le module Zvezda. Elles font
partie d'une expérience commerciale russo­canadienne
d'observation de la Terre. En décembre dernier, l'instal­
lation de ces caméras avait échoué après que le centre
de contrôle ait détecté un problème lors des branche­
ments. Elles avaient été ramenées à bord de l'ISS pour
inspection et réparation.
27/01: United Launch Alliance signe avec le Pentagone
un accord pour la fourniture de 36 étages propulsifs
CCB d’Atlas V et de Delta IV d’ici 2017. Ils équiperont
28 lanceurs dont 4 Delta IV Heavy à triple CCB char­
gés de placer sur orbite des satellites pour le compte
de l’US Air Force, l’US Navy et le National Reconnais­
sance Office. L’accord signé, pour un montant de 2,6
milliards de dollars, est moins élevé que ce qu’avaient
estimé les experts lors de l’élaboration du budget de la
défense en 2012.
29/01: ANTRIX, filiale commerciale de l’agence spatiale
indienne ISRO, signe avec DMC International Imaging
un contrat portant sur le lancement de trois satellites
de télédétection anglais DMC­3 (350 kg chacun). La
mise sur orbite sera assurée par une fusée PSLV de­
puis le centre spatial de Sriharikota dans le courant de
cette année.
03/02: Le vaisseau Progress M­20M s’est désamarré
du module russe Pirs après avoir passé 7 mois amarré
à la station spatiale internationale. Il libère la place
pour Progress M­22M qui doit être lancé deux jours
plus tard.
05/02: Le ravitailleur Progress M­22M s’amarre parfai­
tement à la station spatiale internationale au terme
d’une procédure de rendez­vous accélérée.
L’engin
était parti 6 heures plus tôt du cosmodrome de Baïko­
nour au sommet d’une fusée Soyuz U. A noter que
Progress transporte le Cubesat péruvien Chasqui 1 (1
kg). Il sera placé sur orbite par l’équipage de l’ISS.
06/02: ANTRIX signe avec l’opérateur Singapore Tech­
nologies Electronics Ltd le contrat de lancement du sa­
tellite de télédétection TeLEOS­1 de 400 kg.
Le
lancement sera effectué par une fusée indienne PSLV
dans le courant de 2015.
06/02: Une fusée Ariane 5ECA réussit la mise sur or­
bite des satellites ABS 2 (6,3 t) dédié aux télécom­
munications pour le compte de l’opérateur Asia
Broadcast Satellite et Athena­Fidus (3 t) de conception
franco­italienne pour les communications gouverne­
mentales.
A l’origine, la 216ème Ariane devait
emporter les satellites Astra 5B et et Amazonas 4A en
Avril 2014
ASTRONotes 30
13
décembre dernier. Mais en raison de l’indisponibilité
du satellite Amazonas 4A, les vols VA 216 et VA 217
ont été intervertis. Le vol 216 est désormais program­
mé pour le courant du mois de mars.
11/02: Début des opérations de déploiement de la flot­
tille des CubeSat Flock 1 depuis la station spatiale
internationale. La constellation doit compter 28 sa­
tellites de 5 kg chacun. Conçus par Planet Labs, ils au­
ront pour mission l’observation de la Terre avec une
résolution de 3 à 5 m. La manœuvre devrait s’étaler
sur un mois à raison de 2 satellites à chaque fois.
14/02: Proton semble avoir repris une rythme de croi­
sière avec le lancement réussit du satellite Turksat 4A
(4,9 t). La fusée russe a pris son envol depuis le pas
de tir 81/24 au Kazakhstan à l’heure prévue et a placé
son unique passager sur une orbite de transfert géosta­
tionnaire quelques 09 heures plus tard. Le satellite,
construit par le japonais Mitsubishi Electric, devrait as­
surer des services de télécommunications pendant au
moins 15 ans sur un territoire qui s’étend de l’Europe
à l’Asie en passant par l’Afrique et le Moyen­Orient.
18/02: Fin de la première mission opérationnelle du
ravitailleur Cygnus développé conjointement par l’ita­
lien Thales Alenia Space et l’américain Orbital Sciences
Photo Nasa/Jaxa/K. WAKATA
14
ASTRONotes 30
Avril 2014
Corporation.
L’engin a été désamarré du module
Harmony à l’aide du bras piloté par l’équipage de la
station spatiale. Le succès du premier vol ouvre la
voie à 7 autres missions logistiques à destination de
l’ISS.
21/02: Une fusée Delta IVM+ 4,2 a placé sur orbite le
cinquième satellite GPS 2F (1,6 t). Le lancement a
été effectué depuis le pas de tir 37B à Cap Canaveral
en Floride.
Le réseau américain de géolocalisation
compte désormais 33 satellites actifs répartis sur 6
plans sur une orbite moyenne à 20 000 km de la Terre
sur une inclinaison de 55°.
27/02: Un satellite américano­japonais pour l’observa­
tion des précipitations a été mis sur orbite à l’aide
d’une fusée H­IIA qui a décollé depuis le pas de tir
YLP­1 au centre spatial de Tanegashima. GPM (3,3 t)
associe principalement la Nasa et la Jaxa mais égale­
ment d’autres équipes provenant des agences
spatiales indienne et européenne. Le satellite est une
pièce maîtresse du programme américain Earth Syste­
matic Missions dédié à l’étude d’une thématique liée à
notre planète. A bord se trouvait également 7 passa­
gers secondaires issus de diverses universités japo­
naises.
Il s’agit principalement de démonstrateurs
technologiques dont la masse varie entre 1 et 35 kg.
MARS 2014
11/03: Les trois membres de l'équipage Expedition
37/38 ont effectué leur retour sur Terre après un sé­
jour de 166 jours, 06 heures et 27 minutes dans
l'espace. Le vaisseau Soyuz TMA­10M s'est posé en
douceur dans la steppe du Kazakhstan avec à bord
sont bord les Russes Oleg Kotov, Sergey Ryazansky et
l'Américain Mike Hopkins. Ils seront relevés très pro­
chainement par l'équipage de Soyuz TMA­12M dont le
lancement est programmé pour le 25 mars depuis le
cosmodrome de Baïkonour, complétant ainsi l'équipage
de la station spatiale internationale.
13/03: Progress M­22M amarré à l’ISS procède à une
nouvelle manœuvre de reboost du complexe orbital.
La mise à feu dure 462 secondes accélérant l’ensemble
de 1,1 m/s ce qui a pour conséquence de relever l’or­
bite de 2 km.
23/03: Une fusée Soyuz 2.1b équipée d’un étage
Fregat injecte correctement sur orbite le satellite de
géologalisation Uragan M­42 (1,4 t). Le lanceur a dé­
collé du pas de tir 43/4 de Plesetsk. Il rejoindra le
troisième plan orbital.
25/03: Un nouvel équipage s’envole au départ de
Baïkonour à destination de la station spatiale interna­
tionale. Le vaisseau Soyuz TMA­12M emporte les cos­
monautes Aleksandr Skvortsov, Oleg Artemyev et
l’astronaute américain Steven Swanson. Le plan de
vol prévoyait un amarrage au bout de 6 heures selon
une procédure de rendez­vous rapide.
Mais après
avoir exécuté les deux premières mises à feu afin
d’aligner le vaisseau, le troisième doit être annulé en
raison d’un problème d’orientation. Les contrôleurs de
vol ordonnent l’interruption de la procédure et repro­
gramme un nouveau rendez­vous pour le 27 mars
(Photo ci­dessous).
15/03: Une fusée Proton M/Briz M réussit la double
mise sur orbite des satellites Ekspress­AT 1 (1,7 t) et
Ekspress­AT 2 (1,3 t) après avoir pris son envol depuis
la rampe 81/24 du cosmodrome de Baïkonour. Les
deux engins ont été construits conjointement par ISS
Reshetnev qui a fourni les plates­formes Ekspress­
1000K sur lesquelles a été montée la charge utile
développée par Thales Alenia Space. Les deux sa­
tellites fourniront des services de télévision directe
pour le territoire russe pendant une quinzaine d’an­
nées.
17/03: Nouvelle manœuvre de reboost pour le vais­
seau Progress M­22M. Elle dure 429 secondes ce qui
conduit à une augmentation de la vitesse de 0,5 m/s
ainsi que de l’altitude de 0,9 km.
18/03: La Nasa signe avec United Launch Alliance le
contrat de lancement pour la sonde Solar Orbiter
conçue conjointement avec l’agence spatiale euro­
péenne. Il devrait être effectué par une Atlas V/411
en 2017 au départ de Cap Canaveral.
22/03: Après 3 mois de report, la 216ème Ariane prend
son envol à l’heure prévue et place correctement sur
orbite ses deux passagers. Le satellite luxembourgeois
Astra 5B (5,7 t) dédié à la télévision directe et le sa­
tellite espagnol Amazonas 4A (2,9 t) pour les télécom­
munications. C’est ce dernier qui est à l’origine du
retard du vol d’Ariane prévu à l’origine au mois de
décembre dernier. Des vérifications complémentaires
avaient été demandées par le client, obligeant
Arianespace à revoir son calendrier des lancements.
La fusée a décollé depuis le pas de tir numéro 3 au
Centre Spatial Guyanais après un dernier report de 24
heures dû au vent en altitude.
Photo Nasa/B. INGALLS
27/03: Le vaisseau Soyuz TMA­12M, emmenant les
cosmonautes Aleksandr Skvortsov, Oleg Artemyev et
l’astronaute américain Steven Swanson, s'est parfaite­
ment amarré à la station spatiale internationale. Ils
complètent ainsi l'équipage Expedition 39 qui était jus­
qu'ici composé du trio Mikhael Tyurin, Richard Mastrac­
chio et Koichi Wakata. Ce dernier, devient le premier
Japonais à commander un équipage à bord du com­
plexe orbital.
28/03: C’est au tour de Progress M­21M de procéder à
une manœuvre de reboost du complexe orbital. Les
moteurs sont mis à feu durant 458 secondes ce qui
permet d’accélérer la vitesse de 1,1 m/s et de remon­
ter l’orbite de 1,5 km.
31/03: La Chine procède à la mise sur orbite du sa­
tellite Shijian 11­06. Il est lancé à l’aide d’une fusée
Chang­Zheng 2C qui a pris le départ depuis le centre
spatial de Jiuquan. Aucune information n’a filtré quant
aux objectifs de la mission mais selon les spécialistes,
le satellite pourrait être dédié à la détection de lance­
ment de missiles et d’alerte précoce.
Avril 2014
ASTRONotes 30
15
L'EUROPE SPATIALE
1964­2014
C
DE L'ESRO A L'ESA
ette
année,
la
recherche
spatiale en Europe fête son cin­
quantième anniversaire.
Que de
chemin parcouru en un demi­siècle
! Tout commence avec la création
de l’organisation pour la recherche
spatiale européenne (ESRO) le 20
mars 1964.
Elle est l’aboutisse­
ment de la conférence interministé­
rielle de Meyrin en Suisse de 1960
qui a conduit à mise en place d’une
commission
préparatoire
euro­
péenne sur la recherche spatiale.
Deux ans plus tard, la Belgique, le
Danemark, la France, l’Allemagne,
l’Italie, les Pays­Bas, l’Espagne, la
Suède, la Suisse et le Royaume­Uni
signent à Paris la convention sur la
création de l’ESRO. Entretemps, la
majorité de ces pays se met d’ac­
cord pour la création d’une autre
organisation dédiée au développe­
ment d’un lanceur spatial, l’ELDO
(European Launcher Development
Organisation). Bien que ces deux
organisations soient financées par
les mêmes pays, elles sont indépen­
dantes l’une de l’autre.
Rapidement après la mise en appli­
cation de la convention qui régit
l’ESRO, plusieurs décisions sont
prises, notamment celle concernant
1964­1974
ESRO 2A (échec)
ESRO 2B
En mai 1967, l’ESRO doit faire face
à la perte de son premier satellite
baptisé ESRO 2A après que le lan­
ceur Scout ait rencontré des prob­
lèmes de propulsion.
L’année
suivante, sa doublure est lancée
dans l’espace avec succès fournis­
sant des données sur les rayons X
et le rayonnement cosmique. Il est
suivi de six autres satellites dont la
nature de la mission va de l’étude
1974­1984
COS B
GEOS 1
ESRO 1A
ISSE 2 (avec la Nasa)
ESRO 1B
IUE (avec la Nasa)
HEOS 1
HEOS 2
TD 1A
ESRO 4
16
la construction de centres de re­
cherche à travers l’Europe.
La
même année est créé l’ESTEC aux
Pays­Bas, suivi deux ans plus tard
par l’ESRIN en Italie et l’ESOC en
Allemagne l’année suivante.
Au­
jourd’hui, il s’agit des plus impor­
tants établissements de l’Agence
Spatiale Européenne. Parallèlement,
l’ESRO décide l’élaboration d’un pro­
gramme de petits satellites. Mais
les responsables vont se heurter à
deux problèmes qui vont mettre en
péril la stratégie européenne. Lar­
gement sous­financés, certains pro­
grammes doivent être annulés au
grand
dam
des
scientifiques.
Néanmoins, certains d’entre eux fi­
nissent
par
aboutir
mais
ne
disposent pas d’un lanceur pour les
placer sur orbite. Les Européens
sont contraints de se tourner vers
la Nasa pour leur lancement.
ASTRONotes 30
Avril 2014
GEOS 2
EXOSAT
des aurores polaires à l’observation
de l’Univers en passant par celui de
l’environnement terrestre. A la fin
des années 60, l’Europe spatiale
est plongée dans une crise ma­
jeure. Crise qui conduit à la créa­
tion
de
l’Agence
Spatiale
Européenne
qui
regroupe
les
équipes de l’ESRO et de l’ELDO.
L’acte de naissance entre en vi­
gueur le 30 mai 1975.
ESRO 2B ­ Photo ESA
1984­1994
Giotto
Hipparcos
Ulysses (avec la Nasa)
Hubble (avec la Nasa)
DE HORIZONS 2000 A
COSMIC VISION
Dans un premier temps, l’ESA va se
contenter de reprendre les dif­
férents projets en cours et les me­
ner à bien. Le sous­financement
du département scientifique ne
permet pas d’élaborer de nouvelles
missions si ce n’est la sonde Giotto
qui croisera l’orbite de la comète de
Halley en mars 1986 et de partici­
per à la construction du télescope
spatial Hubble. Face au risque de
voir l’histoire se répéter, l’ESA met
en place un ambitieux programme
étalé sur plusieurs années et desti­
nés à faire progresser de manière
importante les connaissances scien­
tifiques. Horizons 2000, qui couvre
la période 1985­2000, compte
quatre missions dites pierres angu­
laires (SOHO/Cluster, XMM­Newton,
Rosetta et FIRST) et cinq missions
moins
couteuses
(HIPPARCOS,
Ulysses,
ISO,
Huygens
et
INTEGRAL). Certaines d’entre elles
font appel à la coopération interna­
tionale, notamment Huygens qui
prendra la route vers Saturne en
compagnie de Cassini et Ulysses.
Avec
l’arrivée
de
nouveaux
membres au sein de l’ESA, l’enve­
loppe
financière
est
plus
conséquente, ce qui permet de don­
ner une suite à Horizons 2000.
Horizons 2000+ porte sur des pro­
jets qui doivent arriver à terme
dans la période 2006­2017. Dans
le cadre de ce programme, trois
pierres angulaires sont sélection­
nées (BeppiColombo, Gaia et Lisa)
1994­2004
ISO
ainsi que des missions moins coû­
teuses
(Mars­Express,
Venus­
Express entre autres).
L’ESA se
montre également intéressée de
participer au James Webb Space
Telescope de la Nasa. Le nombre
croissant de projets et l’augmenta­
tion
annuelle
de
leurs
coûts
conduisent l’ESA à une refonte de
la structure organisationnelle du dé­
partement science.
L’allongement
de la période de développement
permet de répartir l’enveloppe finan­
cière de chaque projet sur une
période plus longue et donc de pe­
ser moins à brève échéance. Elle
donne naissance à Cosmic Vision
qui couvre la décennie 2015­2025.
Cosmic Vision, mis en place en avril
2004, comporte trois types de mis­
sions qui se classifient en fonction
du budget alloué.
Les missions de classe S sont entiè­
rement réalisées par l’ESA et plafon­
nées à 50 millions €. Un premier
appel à propositions a été lancé en
mars 2012 qui a conduit à la sélec­
tion de CHEOPS, dédiée à l'étude
d'exoplanètes connues.
Les missions de classe M sont entiè­
rement réalisées par l’ESA et plafon­
nées à 470 millions €. Trois projets
sont sélectionnés et doivent aboutir
à un lancement dès 2017. Il s’agit
de Solar Orbiter, destiné à rempla­
cer SOHO, d’EUCLID spécialisé dans
l’étude de l'énergie sombre et de
PLATO qui détectera les exopla­
nètes.
Les missions de classe L sont plafon­
2004­2014
Rosetta
SOHO (avec la Nasa)
Venus­Express
XMM Newton
Planck
Cluster I (échec)
Cluster II
INTEGRAL
Double Star (avec la Chine)
SMART 1
Cassini/Huygens (avec la Nasa)
Mars­Express
Herschel
Gaia
nées à 900 millions d'euros et
peuvent faire appel à la coopéra­
tion internationale. L1 est la seule
et l’unique mission qui entre dans
le cadre du programme Cosmic Vi­
sion. Cela n’empêche pas l’ESA de
penser au­delà de 2025. En mars
2013, elle demande à la commu­
nauté scientifique de lui remettre
des propositions pour deux autres
missions. L2 sera désignée à la fin
de l’année et aura pour thème
l’univers chaud et énergétique.
Elle devrait être lancée en 2028.
L3 sera assignée d’ici 2020. Néan­
moins, on sait qu’elle concernera
l’univers gravitationnel et que l’an­
née du lancement est fixé pour
2034.
En cinquante ans, l’Europe spatiale
s’est dotée d’un programme scien­
tifique fort et ambitieux qui répond
aux attentes de la communauté.
S’il est devenu une référence mon­
diale à l’instar de celui de la Nasa,
c’est sans doute grâce à la volonté
de certains hommes et femmes qui
en ont été responsables.
L’une
d’eux est sans conteste Roger­
Maurice Bonnet. En mars 1983, il
est nommé Directeur du pro­
gramme scientifique à l’ESA et
décide à son arrivée de modifier en
profondeur la planification de cette
activité en définissant une stratégie
à long terme qui permet de réaliser
un plus grand nombre de missions
tout en tenant compte des res­
sources disponibles et des moyens
financiers nécessaires. Une straté­
gie payante depuis les 25 ans !
2014­Au­delà
BeppiColombo
Solar Orbiter (avec la Nasa)
Exomars TGO (avec la Russie)
Exomars Rover (avec la Russie)
JWST (avec la Nasa)
JUICE (avec la Nasa)
CHEOPS
Euclid
PLATO
Avril 2014
ASTRONotes 30
17
20
L e G r a n d To u r
24
L'héritage de Galileo
28
Le duo de choc Cassini/Huygens
18
ASTRONotes 30
Avril 2014
A LA DE
DES GEA
GAZEUS
Photo Nasa
ECOUVERTE
ANTES
SES
Le 11 juin 2004, Cassini pénétrait dans l'environnement
de Saturne, l'une des plus amblématiques missions de
l'exploration spatiale. Elle doit son succès retentissant
aux hommes et aux femmes qui ont permis de relever
de nombreux challenges mais aussi aux précédentes
missions qui lui ont ouvert la voie.
Avril 2014
ASTRONotes 30
19
LE GRAND TOUR
L
LA GENESE
ors d’un stage d’été au Jet
Propulsion
Laboratory,
Gary
Flandro, âgé de 24 ans, est chargé
de calculer les trajectoires possibles
pour une mission d’exploration de
Jupiter. Une tâche qu’il considère
secondaire alors que les plus
grosses équipes de la Nasa tra­
vaillent sur les sondes martiennes
et lunaires qui attirent toute l’atten­
tion du public et des médias. Il
dresse différentes cartes avec les
positions futures des planètes du
système solaire. En les faisant coïn­
cider, il remarque que Jupiter,
Saturne, Uranus et Neptune seront
toutes positionnées du même côté
du système solaire dans les années
80. Il ne faut pas longtemps à la
Nasa pour comprendre tout l’intérêt
d’un tel alignement qui ne se repro­
duit que tous les 176 ans ! La puis­
sance des fusées de l’époque
permet
tout
juste
d’atteindre
Jupiter. Pour aller plus loin, les in­
génieurs vont devoir utiliser la tech­
nique d’assistance gravitationnelle.
Elle consiste à aborder une planète
selon un angle déterminé afin d’aug­
menter la vitesse et de modifier la
trajectoire d’un engin tel un rico­
chet pour rejoindre la planète
suivante. La Nasa engage les pre­
mières études d’un ambitieux pro­
gramme baptisé « Outer Planets
Grand Tour Project » qui comprend
quatre engins à lancer par des fu­
sées Saturn V. Deux doivent abor­
der Jupiter, Saturne et Pluton tandis
que les deux autres doivent passer
par Jupiter, Uranus et Neptune. Le
coût estimé du projet est d’environ
700 millions de dollars (988 mil­
lions de dollars au 31/12/2013).
Cependant, l’ère où l’argent coulait
à flot est révolu d’autant plus que
la Nasa doit financer un autre pro­
gramme qui va l’engager sur plu­
sieurs décennies, celui de la
navette spatiale. Lors du vote du
20
ASTRONotes 30
Avril 2014
budget par le Congrès pour l’année
1972, seules deux sondes sont fi­
nancées. Pour rester dans les li­
mites de l’enveloppe allouée au
projet, la Nasa se voit dans l’obliga­
tion de revoir la copie de ses en­
gins.
Elle décide de reprendre
l’architecture des sondes Mariner et
de l’adapter pour l’exploration des
planètes extérieures.
En juillet
1972, le projet Voyager est officiali­
sé.
P I O N E E R 1 0 e t 11
Avant l’adoption du programme
Voyager par le Congrès, la Nasa
souhaite défricher le terrain afin de
déterminer les conditions dans les­
quelles devront fonctionner les
deux sondes Voyager. C’est pour­
quoi, elle décide de construire deux
éclaireurs baptisés Pioneer 10 et 11
destinés à collecter le maximum
d’informations sur l’environnement
de Jupiter qui vont s’avérer utiles
dans la conception des futures mis­
sions d’exploration spatiale. Cha­
cun des engins emporte une
quinzaine
d’instruments
scienti­
fiques dont des caméras qui vont of­
frir aux scientifiques les premières
images rapprochées des planètes
externes.
Le 03 mars 1972, Pioneer 10 est le
premier à prendre son envol en di­
Pionner 10 ­ Photo Nasa
rection de Jupiter. Géante gazeuse
qu’elle atteint le 4 décembre 1973
à la vitesse de 132 000 km/h !
Elle la croise à seulement 130 354
km de distance, nous offrant des
vues imprenables de la couverture
nuageuse et des principales lunes
joviennes. Pour ce qui est de l’ex­
ploration du système solaire, Pio­
neer 10 en restera là.
Profitant
d’une assistance gravitationnelle of­
ferte par Jupiter, l’engin prend le
large en direction de l'étoile Aldé­
baran qu’elle attendra dans 2 mil­
lions d’années. Après avoir encore
contribué à la science en récoltant
des informations sur le vent solaire
et les rayonnements cosmiques, la
mission est officiellement achevée
le 31 mars 1997. Cependant, le
contact n’est pas perdu pour au­
tant. Il est encore maintenu occa­
sionnellement jusqu’au 22 janvier
2003. Depuis lors, plus aucune ré­
ponse n’est parvenue aux antennes
du réseau Deep Space Network
destinées à capter les signaux émis
par les vaisseaux spatiaux voguant
à longue distance de nous. Il est
vraisemblable que l’énergie fournie
par
les
générateurs
thermo­
électriques à radio­isotope de la
sonde ne soit plus suffisante pour
faire fonctionner les différents
instruments embarqués. Aux der­
nières nouvelles, Pioneer 10 fonçait
dans l’espace intersidéral à la vi­
tesse de 44 000 km/h.
Avec un an d’écart c’est au tour de
Pioneer 11 de prendre le chemin de
l’espace. Tout comme son aînée,
elle décolle de Cap Canaveral ju­
chée au sommet d’une fusée Atlas­
Centaur. Jupiter, sa première cible,
est atteinte le 02 décembre 1974.
L’engin passe à seulement 42 000
km des plus hautes couches atmo­
sphériques de la planète offrant aux
scientifiques les premiers clichés de
la fameuse Grande Tache Rouge, gi­
gantesque anticyclone qui fait deux
fois la Terre et qui avait été obser­
vée pour la première fois par l’astro­
nome italien Galilée. Contrairement
à Pioneer 10 qui n’avait que Jupiter
comme objectif, Pioneer 11 doit éga­
lement survoler Saturne.
Le 1er
septembre 1979, il passe à 20 930
km de la planète, dévoilant toute la
majestuosité des anneaux qui en­
tourent Saturne à l’équateur. Après
quoi, Pioneer 11 s’en est allée en di­
rection de la constellation de l'Aigle
qu’elle devrait rejoindre d’ici 4 mil­
lions d'années. Le 30 septembre
1995, la mission est officiellement
achevée bien que d’autres contacts
La Grande Tache Rouge ­ Photo Nasa/JPL
sont établis avec l’engin jusqu’en
novembre de la même année.
V O YA G E R , V E R S L ' I N C O N­
NU ET AU­DELA
Après l’officialisation du programme
Voyager en juillet 1972, la Nasa
commence les premières études sur
la conception des deux engins. Elle
mise sur la simplicité en se basant
sur une architecture proche de celle
des sondes Pioneer 10 et 11, c'est­
à­dire une plate­forme hexagonale
porteuse de bras équipés des instru­
ments scientifiques et surmontée
d’une antenne parabolique de 3,7
mètres de diamètre. La masse au
décollage avoisine les 822 kg dont
105 kg représentent à eux seuls le
package scientifique embarqué. Il
comprend 10 instruments répartis
entre ceux qui sont destinés à
l’étude de l’environnement interpla­
nétaire et ceux qui sont conçus
pour les observations faites lors des
différents survols.
Le 20 août 1977, Voyager 2 prend
son envol suivie deux semaines
plus tard par Voyager 1. Bien que
fonçant à toute allure vers Jupiter,
les deux engins empruntent une
route différente. Voyager 2 se dé­
place sur une trajectoire plus lente
et plus courbée, ce qui permet de
la maintenir sur le plan de l’éclip­
tique, une sorte de disque invisible
où tournent les planètes autour du
Soleil.
Avec une trajectoire plus
tendue et une vitesse plus élevée,
Voyager 1 dépasse sa grande sœur
en cours de route et commence à
photographier Jupiter
en janvier
1979.
Les images montrent une
atmosphère encore plus turbulente
que ce qui avait été perçu lors des
survols Pioneer quatre ans plus tôt.
En février 1979, la sonde entre
dans le système jovien avant de
passer au plus près de la planète
géante le 5 mars 1979 à une
distance de 280 000 km. Elle dé­
couvre la présence d’anneaux en­
tourant
la
planète
et
dont
l’épaisseur n’excède pas 30 km.
S’ils n’avaient pas été aperçus jus­
qu’alors c’est parce qu’ils sont
beaucoup moins lumineux et moins
larges que ceux de Saturne. Quasi
transparents, ils deviennent vite in­
visibles lorsque l’on s’en éloigne.
Voyager 1 survole également les
lunes Amalthea, Io, Europa, Gany­
mède, et Callisto.
Jusque là, la
croyance voulait que les lunes des
autres planètes soient des astres
morts comme la Lune. Or, en ana­
lysant les images d’Io, les scienti­
fiques de la mission aperçoivent
une sphère s’en détachant. Dans
un premier temps, ils pensent avoir
à faire à une nouvelle lune avant
de se rendre compte que le phéno­
mène est lié à cette petite lune de
3 650 km de diamètre. Il s’agit
d’un jet de gaz d’origine vol­
canique.
Europa va tout autant
surprendre avec sa surface particu­
lièrement lisse parcourue par de
longues stries foncées. Les plané­
tologues qui s’attendaient à voir
des mondes ternes recouverts de
cratères se voient contraints de re­
voir les objectifs de la mission. Il
serait en effet dommage de ne
Avril 2014
ASTRONotes 30
21
s’intéresser qu’aux planètes exté­
rieures uniquement alors que visi­
blement leurs lunes ont également
beaucoup à nous apprendre.
Fin
avril 1979, Voyager 1 quitte le
monde de Jupiter en ayant retrans­
mis quelques 19 000 photos. Alors
que Voyager 1 s’embarque pour
Saturne, Voyager 2 est en approche
de Jupiter qu’elle survole le 9 juillet
1979 à quelques 570 000 km de
distance. La sonde complètera les
données recueillies par sa jumelle
et confirme l’activité volcanique de
Io. Au cours de ce rendez­vous,
elle réalise 15 000 clichés du sys­
tème jovien.
Le transit de Voyager 1 vers
Saturne dure jusqu’au 10 novembre
1980, date à laquelle la sonde pé­
nètre au cœur du système plané­
taire de Saturne.
Le lendemain,
elle croise Titan à seulement 6 940
km de distance.
La plus grande
lune de Saturne est recouverte
d’une épaisse atmosphère de cou­
leur orangée et opaque à la lumière
visible. Sous l’ultraviolet ou l’infra­
rouge, Titan dévoile quelques peu
ses mystères, notamment en trahis­
sant la présence d'éthylène et
d'autres hydrocarbures. Le thermo­
mètre affiche une température de –
180°C.
Voyager 1 poursuit sa
route et aborde Saturne dans la
journée du 12 novembre. Elle s’ap­
proche à 64 200 km de la couche
supérieure nuageuse de la planète.
L’un des rendez­vous les plus atten­
dus est sans conteste celui program­
mé avec les anneaux de Saturne.
Ces disques équatoriaux qui cein­
turent la planète s'étendent de 7
000 à 72 000 km au­dessus de l’at­
mosphère supérieure. Leur épais­
seur n’excède pas 100 mètres sont
constitués de blocs rocheux et de
glace. Voyager les observe de plus
près et fait une découverte surpre­
nante, celle de la présence de
nuages flottant au­dessus.
Ces
spokes sont des nuages de grains
de poussière chargés, mesurant
moins d'un micron, qui sont mis en
mouvement par un champ électro­
magnétique. Il s'agit d'un phéno­
22
ASTRONotes 30
Avril 2014
Saturne et ses plus grosses lunes ­ Photo Nasa/JPL
mène saisonnier qui apparait à
l'équinoxe, au moment où les an­
neaux sont orientés vers le Soleil.
Au cours d'une révolution autour du
Soleil (30 ans), les spokes sont vi­
sibles à deux reprises durant plu­
sieurs années.
Avant d’être
catapultée hors du système solaire
par la force gravitationnelle de
Saturne, Voyager 1 croise la route
des lunes Dioné, Mimas et Rhéa.
La sonde cède la place à Voyager 2
qui frôle la planète à seulement 41
000 km de distance le 25 août
1981. Elle complète les données
recueillies par sa jumelle. Contrai­
rement à Voyager 1 qui ne rencon­
trera plus aucun autre astre,
Voyager 2 poursuit sa route qui
doit l’emmener dans le voisinage
d’Uranus.
Les deux rencontres
permettent d’envoyer 34 500 cli­
chés de Saturne et ses lunes.
Les anneaux de Saturne en fausses couleurs ­ Photo Nasa/JPL
Uranus ­ Photo Nasa/JPL
En ce mois de janvier 1986, l’atten­
tion de la Nasa est à son maximale
tant sur la côte Est où la navette
Challenger s’apprête à décoller que
sur la côte californienne où les
équipes du JPL attendent avec impa­
tience la rencontre avec Uranus.
Mais les premières images venues
des confins du système solaire dé­
çoivent.
Uranus semble plongée
dans un brouillard épais qui ne
permet pas d’observer la structure
de sa haute couche atmosphérique
contrairement à Jupiter ou Saturne.
Et ce n’est pas l’accident de Challen­
ger survenu quatre jours plus tard
qui va redonner du baume à
l’agence spatiale.
Néanmoins, la
moisson d’information collectée est
au rendez­vous. Voyager 2 passe à
81 500 km de la planète et met en
évidence la présence d'un champ
magnétique dont l'intensité est
proche de celui de la Terre et qui
est incliné de 60° par rapport à son
axe de rotation.
La sonde s’in­
téresse également aux anneaux dé­
couverts dans les années 70.
Contrairement à tout ce qui a été
vu jusqu’à présents, ceux d’Uranus
ne semblent pas s’être formés en
même temps. Il pourrait s’agir des
restes d’une lune pulvérisée par un
impact avec un astéroïde ou par les
forces gravitationnelles de la pla­
nète mère.
Dix nouvelles lunes
sont également découvertes, por­
tant à 15 le nombre de satellites na­
turels orbitant autour de la planète.
Le 25 août 1989, Voyager 2 atteint
son ultime objectif.
Depuis trois
mois déjà, les écrans de la Nasa dif­
fusent les images de Neptune en­
voyées par la sonde. L’engin passe
à seulement 4 500 km de la pla­
nète, un véritable rase­motte à
l’échelle spatiale. Tout comme lors
des précédentes rencontres, Voya­
ger nous livre son lot de décou­
vertes dont la présence d’une
énorme tache sombre circulant
dans l’atmosphère de la planète à
l’instar de la Grande Tache Rouge
sur Jupiter.
La Grande Tache
Sombre est bordée de nuages
blancs constitués de cristaux de mé­
thane. Le vent y souffle à la vi­
tesse vertigineuse de 2 400 km/h,
ce qui en fait la tempête la plus ra­
pide de tout le système solaire.
L’attention s’est également portée
sur Triton, la plus grosse lune de
Neptune. Large de 2 700 km envi­
ron, elle est un cas unique dans les
lunes de grande taille puisqu’elle ef­
fectue une orbite autour de sa pla­
nète mère dans le sens rétrograde.
Cette singularité laisse à penser
que Triton n’est pas une lune qui
s’est formée dans l’environnement
de Neptune mais serait un corps ge­
lé provenant de la Ceinture de Kui­
per et capturé par la planète. Sa
composition fort similaire à Pluton
corroborait cette théorie. L’un des
aspects étonnants de Triton est une
très faible présence de cratères, ce
qui suggère une surface remodelée
récemment dans son histoire géolo­
gique. La sonde a détecté la pré­
sence d’une atmosphère composée
presque uniquement d'azote ali­
mentée par la sublimation de la
glace présente à la surface. Sur
les clichés, les scientifiques ont re­
péré des traces noires qui ont pour
origine des geysers de vapeurs
d'azote sortant sous pression et
montant jusqu’à 8 km d’altitude.
Les panaches sont ensuite déportés
par le vent avant de retomber à la
surface.
Depuis 1980 pour l’une et 1989
pour l’autre, le voyage continue. A
la vitesse de 61 000 km/h, les
sondes mettront des siècles avant
d’atteindre le Nuage d’Oort, consti­
tué de roches et de glace et envi­
ron 30 000 ans pour le traverser.
D’ici là, les bouteilles de 720 kg je­
tées dans l’espace en cet été 1977
auront depuis longtemps cessé
d’émettre. Elles poursuivront leur
chemin tel un vaisseau fantôme en
direction de la constellation de la
Girafe pour l’une et la constellation
d’Andromède pour l’autre. Le 14
février 1990, Voyager 1 s’offre un
dernier baroud d’honneur. Elle réa­
lise le premier portrait intégral des
planètes du système solaire à 5,5
milliards de km de notre planète.
Une image qui fera date dans
l’histoire
de
l’exploration
de
l’espace par l’Homme.
Neptune et Triton ­ Photo Nasa/JPL
Avril 2014
ASTRONotes 30
23
L'HERITAGE DE GALILEO
UN DEMARRAGE BIEN
DIFFICILE
B
ien que la mission Galileo ait
été approuvée par la Maison­
Blanche en 1977, elle a bien failli
ne jamais voir le jour en raison des
réticences du Congrès Américain.
D’un coût initial de 445 millions de
dollars (aux conditions économiques
de l’époque), la mission a vu son
budget exploser en passant du
simple au triple.
A l’origine, Galileo devait être lan­
cée dans le courant de l’année
1982 par la navette spatiale équi­
pée
d’un
étage
cryogénique
Centaur. Cet étage avait l’avantage
d’insuffler la vitesse nécessaire à la
sonde pour rejoindre Jupiter directe­
ment.
Le trajet vers la planète
n’aurait pris que 3 ans. Mais les
aléas techniques et l’accident de
Challenger ont considérablement
perturbés les plans.
L’étage
Centaur est débarqué de la navette
et remplacé par un moteur à
poudre nettement moins perfor­
mant ce qui a pour conséquence
qu’il est impossible de rallier Jupiter
directement.
La
Nasa
est
contrainte de revoir la route que de­
vra emprunter la sonde pour at­
teindre son but.
Elle étudie une
trajectoire qu’elle baptise VEEGA.
Elle consiste à utiliser l’assistance
Largage de Galileo ­ Photo Nasa
24
ASTRONotes 30
Avril 2014
Gaspra ­ Photo Nasa/JPL
gravitationnelle de Vénus et de la
Terre pour accélérer la vitesse qui
lui permettra de rejoindre Jupiter.
La nouveau plan de vol n’est pas
sans conséquence pour la mission
puisque la durée du voyage passe
de 3 ans à 6 ans. Finalement, le
18 octobre 1989, la navette Atlantis
s’élance de Cap Canaveral pour la
31ème mission du programme.
Quelques heures après le lance­
ment, Galileo, montée sur son gros
moteur IUS, est extraite délicate­
ment de la soute puis injectée sur
une route qui doit l’emmener vers
Vénus.
Elle la croise le 10 février 1990 à
une distance de 16 106 km. La
Nasa en profite pour tester les dif­
férents instruments de la sonde et
étudier l’atmosphère de la planète.
Ce coup de pouce gravitationnel
(8030 km/h en plus) expédie la
sonde vers la Terre qu’elle survole
le 08 décembre 1990 à seulement
960 km d’altitude. La courbe de la
trajectoire décrite par Galileo s’élar­
git au gré des survols. Mais le 11
avril 1991, une mauvaise nouvelle
arrive de l’espace.
Ce jour là,
ordre est envoyé à la sonde de dé­
ployer sa grande antenne. Depuis
son lancement, elle était repliée
comme un parapluie. Malheureuse­
ment, deux baleines restent déses­
pérément coincées dans le mat.
Malgré tous les efforts consentis et
d’ingéniosité, l’antenne ne se dé­
ploiera pas plus. Les antennes au
sol du réseau Deep Space Network
ainsi que les ordinateurs de bord
ont du être modifiés afin de
permettre de récupérer 70 % des
données initialement prévues. Six
mois plus tard, Galileo croise l’asté­
roïde Gaspra à seulement 1 604
km de distance. Ce sera la pre­
mière fois qu’un engin construit par
l’homme s’approche de l’un de ces
corps errants dont certains me­
nacent notre planète.
Deux ans
jour pour jour après son premier
survol de la Terre, Galileo croise à
nouveau notre planète. Cette fois,
elle la frôle à seulement 303 km de
distance.
Cette ultime rencontre
majeure
permet
d’expulser
la
sonde en direction de Jupiter pour
de bon. En route, Galileo passe à
2 410 km de l’astéroïde Ida autour
duquel on découvre un petit sa­
tellite naturel qui sera baptisé
Dactyl.
Le 13 juillet 1995, les grandes
manœuvres commencent.
Galileo
est à 5 mois de l’arrivée et il ne lui
reste que 80 millions de km à par­
courir. C’est le jour choisi par les
responsables de la mission pour li­
bérer une sonde atmosphérique qui
devra plonger dans la couverture
nuageuse très épaisse de Jupiter
pour y prendre quelques mesures.
UNE MISSION QUI JOUE
L E S P R O L O N G AT I O N S
Sept décembre 1995, les antennes
de 70 mètres de diamètre installées
à Goldstone en Arizona sont poin­
tées vers Jupiter. Journée critique
pour la mission avec le plongeon
programmé de la sonde atmosphé­
rique qui fonce à 170 000 km/h.
La zone de rentrée est localisée par
6,5° Nord et 4,5° Ouest. Pendant
59 minutes, l’engin s’enfonce tout
en transmettant des données avant
d’être détruit par l’immense pres­
sion. Il descend sur 200 km envi­
ron en ayant transmis 3,5 Mb
d’informations. Plus tard dans la
journée, Galileo ralentissait afin
d’être capturée par le champ de
gravitation de la planète. Contraire­
ment aux autres sondes qui sont
placées sur une orbite quasi polaire
afin de couvrir la plus grande sur­
Photo Nasa/JPL
face de l’astre étudié, Galileo cir­
cule sur une orbite relativement
éloignée de Jupiter. Il y a deux rai­
sons majeures à cela. La première
est expliquée par l’intensité du
champ magnétique jovien qui pour­
rait anéantir la fragile électronique
de l’engin. La seconde raison est
purement scientifique. L’un des ob­
jectifs de Galileo est l’étude de l’en­
vironnement
jovien
et
des
principales lunes. Il est donc néces­
saire de prévoir un plan de vol qui
permette de croiser les orbites d’Eu­
ropa, Ganymède, Io et Callisto qui
circulent à une distance respectable
de leur planète.
La vedette de la mission de Galileo
est sans conteste Europa. Dès les
premiers clichés, elle attire l’atten­
tion de la communauté scientifique.
Sa surface, très pauvre en cratères,
est la plus lisse du système solaire.
Elle se caractérise par la présence
en très grand nombre de craque­
lures qui auraient pour origine les
marées induites par Jupiter, de
larges fractures suffisamment pro­
fondes pour que l’eau liquide pré­
sente sous la croûte de glace
remonte vers la surface avant de
geler instantanément, refermant la
faille derrière elle. Ici et là, on y
observe de grandes étendues où
s’amoncellent des blocs de glace à
la dérive dont certains font plu­
sieurs kilomètres de long. Au gré
des rendez­vous, l’intérêt des pla­
nétologues mais aussi des exobio­
logistes se fait grandissant. A tel
point que la Nasa décide de prolon­
ger la mission au­delà du 07
décembre 1997. L’extension, bap­
tisée
Galileo
Europa
Mission,
s’étend jusqu’au 31 janvier 2000 et
compte pas moins de 8 autres sur­
vols de la lune gelée. Si Europa
est l’une des priorités de la sonde,
ses voisines ne sont pas délaissées
pour autant. Io est visitée à trois
reprises sur la même période, dé­
voilant un volcanisme très actif.
Quant à Callisto, survolée à 7 re­
prises, présente une surface grêlée
de cratères, preuve d’une activité
géologique inexistante. Ganymède
se situe entre Europa et Callisto
avec des régions présentant des
terrains, tantôt plus jeunes parse­
més de nombreux sillons et dor­
sales,
tantôt
plus
anciens
recouverts de cratères. A l’aube de
l’an 2000, la Nasa décide de pro­
longer la mission histoire de mettre
à profit le passage de la sonde
Cassini dans l’environnement jovien
pour une observation de Jupiter en
tandem.
La campagne Millenium
Mission est prévue pour durer jus­
qu’à la fin de l’année 2000. Profi­
tant d’un reliquat d’ergols, un
ultime prolongement est décidé.
Quatre rendez­vous sont au pro­
gramme dont 3 avec Io.
Cette
fois, ce sont de véritables rase­
mottes qui sont prévus puisque
Galileo doit passer à moins de 200
km de la surface brûlante de la
lune la plus proche de Jupiter. Au
moment où est entériné cet ultime
extra, l’acte final est déjà program­
mé. Afin d’éviter que la sonde ne
s’écrase sur Europa au risque de la
contaminer, il est prévu de la dés­
intégrer dans la haute couche at­
mosphérique de la planète géante.
C’est chose faite le 21 septembre
2003 au cours de la 35ème orbite,
mettant un point final à l’une des
missions les plus riches en données
scientifiques.
Avril 2014
ASTRONotes 30
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26
ASTRONotes 30
Avril 2014
LES 10 DECOUVERTES DE GALILEO
1. La sonde de descente a mesuré les éléments
atmosphériques et a trouvé que leur relative
abondance était différente par rapport au Soleil,
indiquant que l’évolution de Jupiter, depuis que la
planète s’est formée, s’est faite en dehors de la
nébuleuse solaire.
2. Galileo a fait la première observation de
nuages d’ammoniac dans l’atmosphère d’une
autre planète. L'atmosphère semble créer les
particules de glace d'ammoniac dans les
profondeurs inférieures, mais seulement dans des
nuages "frais".
3. L’intense activité volcanique d’Io pourrait être
100 fois supérieure à ce qui existe sur Terre. La
chaleur et la fréquence d'éruption rappellent les
débuts de la Terre.
4. Les interactions complexes du plasma d’Io
dans son atmosphère incluent le soutien des
courants et l'accouplement à l'atmosphère de
Jupiter.
5. Galileo a découvert des preuves évidentes
pour conforter la théorie d’un océan d’eau liquide
sous la surface glacée d’Europa.
6. Ganymède pourrait être le premier satellite
naturel connu à posséder un champ magnétique
propre.
7. Les données du magnétomètre de Galileo
fournissent des preuves qu’Europa, Ganymède et
Callisto ont une couche d’eau liquide salée.
8. Europa, Ganymède et Callisto sont reconnues
comme ayant une mince couche atmosphérique
résultant de l’impact micro­météorique sur leur
surface, libérant des gaz et de la poussière
alimentant l’atmosphère
9. Le système d’anneaux de Jupiter est formé de
poussières provenant des météorites
interplanétaires qui ont percuté la surface des
lunes intérieures de la planète. L'anneau le plus
éloigné est en réalité composé de deux anneaux,
incorporé l’un à l'autre.
10. Galileo est le premier engin à mesurer la
magnétosphère d’une planète géante sur une
période assez longue pour en identifier sa
structure globale et expliquer sa dynamique.
Avril 2014
ASTRONotes 30
27
LE DUO DE CHOC
CASSINI/HUYGENS
L
UN PROJET LABORIEUX
’aventure Cassini démarre en
1980 en Europe lorsque Daniel
Gautier de l'Observatoire de Meu­
don et Wing­Huan Ip de l'institut
Max Planck proposent de dévelop­
per en partenariat avec la Nasa une
mission d’exploration de la planète
Saturne. D’autres chercheurs sou­
tiennent l’idée et la soumettent à
l’ESA lors d’un appel à candidatures
pour une mission planétaire.
De
son côté, la Nasa planche sur plu­
sieurs missions dont une à destina­
tion de la planète aux anneaux. De
part et d’autres de l’Atlantique, on
mise sur un orbiteur pour l’étude
in­situ de la planète et ses lunes et
sur un atterrisseur qui doit se poser
sur Titan. Des contacts sont entre­
pris entre les différentes équipes
pour déterminer l’architecture des
vaisseaux et des objectifs scienti­
fiques à atteindre.
A la fin des années 80, l’ESA sélec­
tionne l’atterrisseur Huygens tandis
que la Nasa travaille en parallèle
sur les missions Cassini et CRAFT
(Comet RendezVous/Asteroid Fly­
by). Elles doivent utiliser une plate­
forme Mariner Mark II dérivée des
engins du programme Mariner en
lieu et place de la plateforme très
sophistiquée en cours de développe­
ment pour la sonde Galileo en rai­
son
des
premières
coupes
budgétaires qui affectent les mis­
sions.
Néanmoins, elle comporte
un module orientable permettant de
pointer les instruments de télédétec­
tion et un deuxième module en rota­
tion constante pour les instruments
de mesure des champs et parti­
cules. Une fois le concept défini,
les agences spatiales se réunissent
pour choisir les expériences qui se­
ront embarquées. Connaissant tous
28
ASTRONotes 30
Avril 2014
Photo Nasa/JPL
les enjeux d’une mission aussi ambi­
tieuse, coûteuse et qui aura une du­
rée opérationnelle dépassant la
décennie, il est important de bien
choisir les instruments qui seront
installés afin de couvrir le plus
large champ de recherche possible.
Tout au long du développement de
Cassini/Huygens,
une
véritable
épée de Damoclès sera suspendue
au­dessus de la tête des res­
ponsables.
L’explosion du budget
en est la raison principale. A plu­
sieurs
reprises,
les
agences
spatiales sont face à un choix cor­
néliens pour maintenir les ambi­
tions d’une des missions les plus
ambitieuses de l’exploration plané­
taire. En 1992, Le concept des mo­
dules scientifiques orientables est
abandonné et l'antenne grand gain
devient fixe ce qui permet d'écono­
miser 250 millions $.
Deux ans
plus tard, la Nasa envisage tout
bonnement l’annulation du projet
au profit de la nouvelle stratégie
qui donne priorité aux missions
plus petites, moins chères et plus
rapides à mettre en œuvre, tout
l’opposé de Cassini. La menace est
telle que le patron de l’ESA écrit
une lettre au Vice­président améri­
cain lui demandant de poursuivre le
développement
en
raison
des
sommes déjà investies. La lettre,
qui souligne entre autre le manque
de fiabilité du partenaire américain,
aura des retentissements jusque
dans les couloirs du Congrès. La
mission est maintenue mais à quel
prix ! La caméra grand angle mon­
tée sur la sonde est conçue à partir
de pièces détachées issues du pro­
gramme Voyager.
Pour faire de
nouvelles économies, il est décidé
de lancer la sonde avec des logi­
ciels incomplets et de télécharger
les versions complètes une fois que
cela sera nécessaire. Le budget to­
tal de la mission est évalué à 3,27
milliards $ dont 80 % sont à
charge de la Nasa.
A l’approche du lancement, une nou­
velle source de stress envahit les
responsables de la mission. Cassini
doit fonctionner à 1,4 milliard de
km du Soleil, il n’est pas possible
d’utiliser les panneaux solaires pour
fournir l’énergie nécessaire au bon
fonctionnement de l’engin. Il faut
avoir recours au générateur thermo­
électrique à radioisotope utilisant
du plutonium 238 radioactif.
La
sonde en transporte 32,8 kg, de
quoi inquiéter les mouvements éco­
logistes quant au risque encouru si
la fusée explosait en vol.
Après
des recours déposés pour protester
contre le lancement, la Cours l’auto­
rise. Il a lieu le 15 octobre 1997
avec succès.
Lancement de Cassini ­ Photo Nasa/JPL
UNE MISSION REUSSIE
Tout comme Galileo, Cassini n’a pas
la vitesse nécessaire pour joindre di­
rectement Saturne.
Elle va re­
prendre la même route que son
aînée pour atteindre sa destination.
Les 26 avril 1998 et 24 juin 1999,
elle survole Vénus avant de frôler la
Terre le 24 août de la même année.
Alors que Cassini vient de dépasser
la Terre, les responsables de la mis­
sion découvrent que Cassini et
Huygens ne communiquent pas sur
la même longueur d’onde avec le
risque de perdre 90 % des données
recueillies par l’atterrisseur une fois
sur Titan. Pour résoudre le prob­
Jupiter par Cassini ­ Photo Nasa/JPL
lème, le plan de vol est modifié afin
de limiter l'effet Doppler et donc la
distance entre l'orbiteur et l'atterris­
seur au moment de l'arrivée de ce
dernier sur Titan. De cette façon,
la plage de fréquence de communi­
cations de Huygens entre dans les
capacités du récepteur de Cassini.
Le 30 décembre 2000, elle traverse
l’orbite de Jupiter non sans avoir
été mise à contribution pour une ob­
servation conjointe de la planète
géante avec Galileo déjà sur place.
A la fin du printemps 2004, Cassini
arrive à destination.
Le 11 juin
2004, elle entre dans l’environne­
ment de Saturne et croise sa pre­
mière lune.
Phoebe est un petit
corps rocheux de 230 km de côté
circulant à une distance variant
entre 11 millions et 15 millions de
kilomètres environ de la planète.
L’insertion orbitale a lieu le 01
juillet 2004, amorçant le début réel
de la mission primaire qui doit du­
rer 4 ans. Durant cette période, de
nombreux rendez­vous sont au pro­
gramme de Cassini, notamment
avec Titan qui va devenir la cible
privilégiée pour les caméras et ra­
dar de la sonde. L’un de ces ren­
dez­vous fera date dans l’histoire
de l’exploration planétaire avec l’at­
terrissage réussi de Huygens sur
Titan le 14 janvier 2005. L’engin re­
transmettra durant plus de deux
heures une foule de données et cli­
chés de la plus grande lune du sys­
tème solaire.
Si Titan est un
monde fascinant pour les scienti­
fiques, c’est du côté d’Encelade que
la surprise est venue. Lors d’un
passage rapproché, Cassini a dé­
couvert des failles sur son pôle sud
d’où émergent des jets de vapeur
d’eau ! Une découverte de taille
qui place Encelade dans le rang des
astres potentiellement intéressants
pour les exobiologistes.
L’état de santé de Cassini et ses
réserves d’ergols permettent d’en­
visager sérieusement une prolonga­
tion de la mission. Equinox Mission
prend le relai à la mission primaire
à la date du 30 juin 2008.
Soixante orbites supplémentaires
autour de Saturne sont inscrites au
cours desquelles 7 survols d’Ence­
lade sont prévus ainsi que 21 de
Titan.
Cassini poursuit ainsi sa
cartographie radar de la surface de
cette dernière où l’on a découvert
de nombreux lacs d’hydrocarbures.
Après avoir dégagé 60 millions $
supplémentaire, la Nasa annonce
être en mesure de poursuivre la
mission au­delà de 2010. Elle pro­
pose la campagne Solstice mission
qui doit s’achever en septembre
2017 par la désintégration de
Cassini dans les hautes couches de
l’atmosphère de Saturne mettant
un point final à l’une des missions
les plus réussies.
Avril 2014
ASTRONotes 30
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Calendrier des survols de Cassini ­ Photo Nasa/JPL
L ' E X P L O R AT I O N D E T I TA N
Si Cassini nous en apprend un peu plus à chacun des survols de Titan qu'elle réalise, l'atterrisseur européen
Huygens a permis aux scientifiques de faire un grand bond en avant. Le 14 janvier 2005, après 21 jours de vol
libre, Huygens pénètre dans l'épaisse atmosphère de Titan. Tout au long de sa descente, l'engin nous a fourni
bon nombre de données grâce à ses 8 instruments:
­ ACP (Aerosol Collector and Pyrolyser) destiné à la collecte des aérosols qui circulent dans l'atmosphère de
Titan;
­ DWE (Doppler Wind Experiment) a mesuré la vitesse des vents par effet Doppler;
­ GCMS (Gas Chromatograph and Mass Spectrometer) a étudié la composition chimique de l'atmosphère;
­ HASI (Huygens Atmosphere Structure Instrument) devait mesurer les propriétés physique de l'atmosphère et
notamment détecter les décharges électriques des coups de tonnerre;
­ SSP (Surface Science Package) a servi à déterminer les propriétés de la surface de Titan;
­ DISR (Descent Imager/Spectral Radiometer) est un instrument destiné à prendre des clichés durant le
descente et à l'atterrissage.
Huygens a été larguée par la sonde Cassini le 24 décembre 2004. Ce n'est que 3 semaines plus tard que la
sonde européenne pénètre dans les couches denses de l'atmosphère de Titan. Le premier contact a débuté vers
1 200 km à la vitesse de 22 000 km/h. Vers 170 km d'altitude, un premier parachute s'est déployé et donnant
un premier coup de frein à la descente. Quelques 32 secondes plus tard, la sonde était à 160 km, altitude à la­
quelle, elle a libèré son bouclier thermique. Les instruments ont été activés et les premières mesures ont été
prises. Au fur et à mesure que la sonde descendait vers la surface, elle a mesuré la vitesse du vent qui était va­
riable selon l'altitude, une pression atmosphérique qui augmentait de façon constante mais à plus forte échelle à
partir de 50 km environ. La température diminuait également de façon constante jusque 50 km (­ 203°C) avant
de remonter régulièrement jusqu'à atteindre le sol (­ 180°C). Vers 15 km, les nuages sont dépassés et la sur­
face a commencé à apparaître. Alors que les caméras prenaient les premières images, des structures étranges
30
ASTRONotes 30
Avril 2014
sont apparues. On pouvait y voir des chenaux ayant servi au drainage d'hydrocarbure et se jettant dans des
étendues plus vastes, sorte de lacs. Aux abords de ces étendues, on y devine des rivages à l'instar de nos
plages.
Les données envoyées par Huygens confirme la présence d'argon, signe d'une activité géologique. La teneur en
méthane a été mesurée avec précision, soit 5 % près du sol contre 1,5% avant l'arrivée de la sonde.
A l'atterrissage, les premières données ont indiqué que la sonde s'est posée sur une surface meuble un peu
comme le sable d'une plage. Le pénétrateur, qui s'est enfoncé à 15 cm de profondeur, a indiqué une constitution
homogène.
Malgré une luminosité équivalente à 1/1000 de celle sur Terre, Huygens nous a montré un horizon bien distinct
de l'atmosphère ce qui indique une surface dégagée de toute brume. La surface e
constellée de galets ne dé­
passant pas 15 cm et constitués de glace. La chaleur de la sond
a fait fondre la glace comme en témoigne le
dégazage qui s'en est suivi et qui a été détecté par les "renifleurs" de Huygens.
Site d'atterrissage de Huygens ­ Photo Nasa/ESA/JPL
Avril 2014
ASTRONotes 30
31
OU DECOUVRIR L'ESPACE
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www.planetarium.be/
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23/04/2014 (18:30)
A la Cité de l'espace (Toulouse): Les astéroïdes avec Mike Toplis, directeur de recherche au CNRS et Jean­Yves
Pradot, ingénieur au CNES.
21/05/2014 (18:30)
A la Cité de l'espace (Toulouse): Ariane 6, pourquoi un nouveau lanceur? avec Marien­Anne Clair, directrice
adjointe à la Direction des lanceurs au CNES.
Une conférence, une exposition se déroule près de
chez vous? N'hésitez pas à contacter Destination Or­
bite. Une annonce sera publiée au numéro suivant.
DANS LE PROCHAIN ASTRONOTES
Comètes et
astéroïdes
Photo ESA
32
ASTRONotes 30
Avril 2014
Le dossier du prochain
numéro sera consacré aux
comètes et astéroïdes à
l'heure où la sonde Rosetta
s'approche de Churyumov­
Gerasimenko.
Juillet 2012
ASTRONotes 23
33
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