Sondes spatiales | ||||
Qu'est-ce qu'une sonde spatiale ? | Mise à jour 01 juin 2013 | |||
Une sonde spatiale est un vaisseau envoyé par l'Homme dans l'espace et destiné à explorer des objets de notre système solaire : planète, comète, astéroïde, étoile, etc. De nombreuses tentatives sont restées infructueuses, autant du côté américain que du côté russe, mais ce sont les soviétiques qui ont les premiers su faire sortir un objet fabriqué par l'homme, hors du champs d'attraction terrestre. Le 2 janvier 1959, la sonde spatiale Lunik 1 s'approche à 6 000 km de la lune pour poursuivre ensuite sa route dans l'espace après avoir transmis quelques données. Deux mois plus tard, la sonde américaine Pioneer effectue le même parcours. Depuis cinquante ans, ces engins spatiaux sont envoyés dans notre système solaire, avec un taux d'échec élevé mais les missions réussies de ses sondes nous valent de magnifiques observations qui font rêver, le grand public ainsi que les scientifiques. | Il est important de faire la différence avec les satellites artificiels, qui eux, ne sont destinés qu'à être mis sur orbite terrestre. Cependant, certaines sondes sont aussi destinées à être mises en orbite autour d'autres planètes, satellites de planètes ou même autour de petits astéroïdes. Les États-Unis dominent largement ce domaine de l'exploration du système solaire, par les sondes spatiales. En 1964 une première sonde spatiale est envoyée vers Mars, puis en 1972 vers Jupiter, en 1973 vers Saturne et Jupiter, et une autre vers Mercure, en 1977 vers Uranus et Neptune ainsi que Jupiter et Saturne. Au XXème siècle, seul Pluton n'a pas encore fait l'objet d'une exploration par sonde spatiale. Les images qui nous parviennent des sondes, témoignent souvent de notre passé mais nous montrent aussi notre avenir. Image : Cette image de 2011, positionne, Voyager 1, lancée en 1977, elle est à 17,5 milliards de km. Son signal met 16 heures à parcourir 117 fois la distance Terre-Soleil. Pioneer 10 est à 15,4 milliards de km du Soleil, Voyager 2 à 14,2 milliards de km et Pioneer 11 à 12,4 milliards de km, bien au-delà de l’orbite de Pluton. | |||
Cassini | ||||
La mission Cassini-Huygens La mission Cassini-Huygens est une mission conjointe de la NASA, de l'Agence spatiale européenne et de l'Agence spatiale italienne dont le but principal est d'explorer Saturne et ses satellites, en particulier Titan. L'idée de cette mission remonte à 1982. La durée totale de la mission est estimée à 11 ans, du lancement le 15 octobre 1997 jusqu'en 2008. La sonde Cassini-Huygens est composée de l'orbiteur Cassini, équipée au total de 12 instruments, et de l'atterrisseur Huygens, équipé de 6 instruments. Début 2004, la sonde est entrée en orbite autour de Saturne et le 14 janvier 2005, l'orbiteur s'est posé sur Titan. est une mission spatiale automatique réalisée en collaboration par le Jet Propulsion Laboratory (JPL), l'Agence spatiale européenne (ESA) et l'Agence spatiale italienne (ASI). Son objectif est l'étude de la planète Saturne et de plusieurs de ses satellites, dont Titan. La sonde spatiale Cassini-Huygens, composée de l'orbiteur Cassini et du module Huygens est en orbite autour de la planète. Huygens avait pour objectif d'atterrir sur le satellite Titan. Le nom de la mission est un hommage à Jean-Dominique Cassini, astronome français du XVIIe siècle à l'origine d'observations fondamentales concernant Saturne, et à Christian Huygens, astronome néerlandais du même siècle, qui a découvert Titan. La mission Cassini-Huygens a notamment permis d'avoir de nombreuses images détaillées de Phœbé, d'étudier en détails la structure des anneaux de Saturne, d'étudier Titan de manière approfondie et de découvrir les nombreuses lunes de Saturne. Après un voyage de près de 7 ans et 3,5 milliards de km parcourus dans le système solaire sur le dos de Cassini, la sonde Huygens s'est posée sur Titan, grâce à ses boucliers thermiques, le 14 janvier 2005 renvoyant sur Terre, distante de 1,2 milliards de km, des informations et des images spectaculaires. | Après une première extension de mission jusqu’en 2010, pour observer intégralement l'équinoxe d'aout 2009, les responsables de la mission ont repoussé une nouvelle fois l'âge de la retraite de Cassini. Depuis septembre 2010, la sonde a débuté une nouvelle mission de 7 ans, dont l'objectif est d'observer Saturne au-delà du solstice d'été de l'hémisphère nord. Image : Image d'artiste de la sonde Cassini Huygens © Mylène Simoès, Art Director. | |||
New horizons | ||||
Le programme New Horizons est une sonde spatiale de la NASA destinée à survoler Pluton et son satellite Charon, puis à continuer dans la ceinture de Kuiper. Il étudiera aussi Jupiter et ses lunes. | N. B. : à bord de New Horizons il y a une urne funéraire avec les cendres de celui qui a découvert Pluton en 1930, l'astronome américain Clyde William Tombaugh (1906 − 1997). New Horizons est la première sonde à avoir pour principal objectif l'étude et le survol de Pluton. Image : Image d'artiste de la sonde New Horizons © Mylène Simoès, Art Director. | |||
Rosetta | ||||
Rosetta Le nom Rosetta est un clin d'œil à la fameuse pierre de Rosette, qui permit il y a 2 siècles, de déchiffrer les hiéroglyphes égyptiens. L'atterrisseur est baptisé Philae, du nom de l'obélisque de Philae, qui permit en complément de la pierre de Rosette de déchiffrer les hiéroglyphes. est une sonde spatiale conçue par l'Agence spatiale européenne (ESA), dont l'objectif principal est l'étude de la Comète Churyumov-Gerasimenko. Elle sera la première à se mettre en orbite autour d'une comète et également à déposer un atterrisseur sur sa surface. Mais avant d'arriver auprès de cette dernière, la sonde photographiera les astéroïdes Steins L'astéroïde 2867 Steins ne mesure que 5 kilomètres de diamètre en forme de diamant. Il a été découvert le 4 novembre 1969 par Nikolaj S. Chernykh. Comme l’explique Philippe Gaudon, le survol a tout d’abord confirmé des observations faites depuis la Terre (La Terre, foyer de l'humanité, est surnommée la planète bleue. C'est la troisième planète du système solaire en partant...): "sa surface (Il existe de nombreuses acceptions au mot surface, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, souvent...) est très homogène, essentiellement composée d’enstatites, c’est-à-dire de silicates très peu métallisés avec quelques traces de composés soufrés". et Lutetia.Lutetia a été observée pour la première fois par Herman Goldschmidt à Paris, le 15 novembre 1852. Rosetta et Philae reprendront du service en juillet 2010, pour photographier Lutétia, un gros astéroïde de 100 km de diamètre. Durant 18 mois Rosetta cartographiera la comète et posera son atterrisseur Philae, à sa surface afin d'étudier sa composition. Suite à l'échec de la fusée européenne Ariane 5 en décembre 2002, cest la comète Churyumov-Gerasimenko qui a été choisie au détriment de Wirtanen (objectif initial). Ariane 5 a lancé la sonde Rosetta le mardi 2 mars 2004 à 4h 17m et 44s (heure de Kourou, en Guyane française) pour un parcours de 6,5 milliards de kilomètres. Rosetta bénéficiera de l'effet d'assistance gravitationnelle. Ce concept permet de se servir de l'énergie gravitationnelle d'un corps céleste en le frôlant. Plus il est massif et plus la vitesse acquise est élevée. Rosetta va user par quatre fois de cette technique, en frôlant la Terre (2005, 2007 et 2009). | Rosetta a frôlé à 1 700 km l'astéroïde Steins, le 5 septembre 2008, avec une vitesse relative de 9 km/s. Lutetia, l'astéroïde d'un diamètre d'une centaine de kilomètres, a été frôlé le 10 juillet 2010. Image : Image d'artiste de la sonde Rosetta © Mylène Simoès, Art Director. | |||
Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) | ||||
Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), cest le nom de cet œil de lynx d'une nouvelle génération de sondes destinées à photographier la planète Mars. | Le 10 mars 2006, après un voyage de sept mois, elle a exécuté avec succès les délicates manœuvres d'entrée en orbite autour de Mars. Image : Image d'artiste de la sonde MRO © Mylène Simoès, Art Director. | |||
Dawn | ||||
Le voyage de la sonde Dawn ("aurore" en anglais) va nous éclairer un peu plus sur la naissance de notre système solaire ainsi que sur la formation des planètes. | Vesta et Cérès sont très différents. Vesta est un gros rocher de forme irrégulière, sec et rocailleux avec une surface qui semble être formée de lave gelée. Image : Image d'artiste de la sonde DAWN © Mylène Simoès, Art Director. La mission de la sonde Dawn ("aurore" en anglais) est prévue pour durer 8 ans et son voyage de 5,1 milliards de kilomètres va nous renseigner sur les premiers instants de la naissance du système solaire, il y a 4,6 milliards d'années. | |||
WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) | ||||
La sonde Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) a été lancée le 30 juin 2001. | Cette image représente une cartographie de l'Univers connu dans l'état où il se trouvait à sa création, à l'âge de 380 000 ans alors qu'il devenait transparent. | Image : Les analyses de l'image WMAP de tout le ciel indiquent que l'Univers est vieux de 13,8 milliards d'années (avec une précision de 1 %). Il est composé de 73 % d'énergie sombre, 23 % de matière sombre froide, et seulement 4 % d'atomes. Il est actuellement en expansion avec un taux de 71 km/s/Mpc (avec une précision de 5 %), il est passé par des épisodes d'expansion rapide appelés inflation et grandira pour toujours. Crédit: Équipe scientifique WMAP, NASA | ||
Les deux sondes GRAIL | ||||
Depuis toujours, La Lune a été un centre d'intérêt majeur pour l'homme. Les scientifiques s'intéressent à nouveau à la Lune afin d'y établir une base permanente. Bien que ce soit l'astre le mieux connu de notre système solaire après la Terre, il s'agit là, avec la mission GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) de mesurer le champ de gravité de la Lune, déjà mesuré mais avec beaucoup d'imperfections. | C'est grâce à la variation de la distance qui les sépare, que les scientifiques recueillent les légères variations locales, dues à la gravité de la Lune. La Lune n'étant pas une sphère parfaitement homogène, la distance qui sépare les deux sondes, sera perturbée, par les faibles variations de la gravité dues à la densité du sous-sol et à la répartition des masses lunaires. Image : Les deux sondes GRAIL (GRAIL-A et GRAIL-B) de la Nasa, lancées en septembre 2011, après 4 mois de voyage, se sont mises sur la même orbite lunaire, à quelques heures d’intervalle. | Image : image NASA, les deux sondes GRAIL (GRAIL-A et GRAIL-B). | ||
Le satellite GAIA | ||||
GAIA est un projet de l’Agence spatiale européenne (ESA), le satellite a été lancé le 19 décembre 2013 depuis la Guyane française par une fusée Soyouz. Cette mission de mesures d’astronomie, a pour objectif de cartographier en 3D notre Voie Lactée, c'est-à-dire plus d’un milliard d’étoiles avec une précision allant jusqu’à 7 microsecondes d’arc ou 7/3600e de degré pour les étoiles les plus brillantes (magnitude 12 et moins) à 300 microsecondes d’arc pour les étoiles les plus faibles (magnitude 20). Cela permettra aux scientifiques de mieux comprendre les mécanismes de formation des galaxies, le fonctionnement interne des étoiles, l’influence de la matière noire et la courbure des rayons lumineux due aux effets gravitationnels. | Grâce au recensement de toutes ces étoiles, les astronomes pourront identifier différentes générations de populations stellaires, et reconstituer leur trajet dans l’espace et le temps. Le but est produire l’image la plus détaillée possible de la structure de notre Galaxie et de prévoir son évolution. Les relevés d'une précision inégalée vont alimenter les scientifiques pendant des décennies. GAIA est capable de mesurer l’épaisseur d’un cheveu situé à 1 000 km de distance. Pour mesurer la distance des étoiles GAIA utilise la méthode de la parallaxe stellaire. Cette méthode géométrique ancienne consiste à viser l’étoile deux fois, à six mois d’intervalle. Autrement dit les astronomes mesurent l'angle de parallaxe en mesurant la position d'une étoile depuis une position de la Terre sur son orbite et mesurent à nouveau, 6 mois plus tard, lorsque la Terre est de l'autre côté du Soleil, alors qu'elle a parcouru 300 millions de km. Plus l'étoile est proche, plus l'angle de parallaxe est grand. Cet angle nous donne directement la distance de l'étoile. En connaissant la distance d’une étoile, on peut déterminer ses principales caractéristiques, sa luminosité réelle, son âge, sa masse, sa température, et bien plus encore. | Image : Dans la Grèce antique, au IIe siècle avant notre ère, Hipparque de Nicée (-190 à -120 av. J.C.) mesura minutieusement à l’œil nu la position de plus d’un millier d’étoiles. Après le satellite Hipparcos (HIgh Precision PARallax COllecting Satellite), le satellite de mesure de parallaxe à haute précision, c'est au tour de GAIA, le géomètre-topographe, d'arpenter la Galaxie. |