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10 questions à Audouin Dollfus sur l'exploration du système solaire - Partie 2
- Partie 1 / 2 - Partie 2 / 2Pluton : Mission New Horizons
VI / Les missions d’exploration du système solaire ont le vent en poupe en ce début de millénaire. Ainsi, le 19 Janvier 2006, la sonde américaine New Horizons s’est envolée vers Pluton, qu’elle rejoindra en 2015. Qu’avons-nous à apprendre de Pluton ? Quel intérêt représente Pluton pour les astronomes, alors que se pose de plus en plus la question de sa légitimité en tant que planète ?
| L’exploration des corps planétaires qui peuplent le Système Solaire répond, elle aussi, à une quête ancestrale d’inconnu et de mystère. L’attente s’est fait jour dès l’invention de la lunette d’approche, lorsque Galilée, en 1610, identifia les astres errants à des mondes semblables à la Terre. Le désir de savoir ce qui se passe sur ces mondes s’est amplifié lorsque, en 1655, Christiaan Huygens entreprit d’examiner les planètes avec une lunette énormément plus grossissante. |
Cette soif de connaître entra dans une phase nouvelle au milieu du XXème siècle avec l’apparition des techniques spatiales. Les ressources de l’observation à distance avec des sondes en survol, en orbite, en atterrissage se prêtent admirablement à l’étude des planètes. Il en est résulté une action intense de la part des agences spatiales pour analyser tous les objets célestes qui gravitent dans le Système Solaire, planètes, satellites, astéroïdes, comètes, anneaux, poussières. Cette remarquable entreprise marquera notre époque.
Pluton manque encore sur la liste. La lacune se doit d’être comblée. Peut être l’astre et son compagnon Charon ne présentent-ils rien d’exceptionnel, mais tous les autres corps visités dans le Système Solaire à ce jour ont chaque fois révélé des surprises et conduit à des découvertes.
Saturne : Mission Cassini - Huygens
VII / Il y a plus d’un an, la sonde Huygens se posait avec succès sur Titan, plus gros satellite de Saturne. Ce fut un succès considérable et une victoire pour notre technologie. Les données recueillies sont toujours en cours d’analyses, et leur interprétation devrait encore occuper les astronomes pendant plusieurs années … Aujourd’hui, qu’avons-nous appris de Titan grâce à cette mission ?
La sonde Cassini est toujours opérationnelle, quels en sont les prochains objectifs ?
Le satellite Titan de Saturne, découvert par Huygens en 1655, est éloigné de la Terre et couvert de nuages. Ce qui se passe sur ce corps céleste était donc difficile à connaître. Mais il semblait que l’environnement de surface puisse être compatible avec des développements de processus biologiques, d’ou un grand intérêt pour son étude.
Lorsque la sonde spatiale de l’ESA « Huygens » s’est détachée du gros module porteur de la NASA « Cassini », elle est entrée dans l’atmosphère de Titan toutes caméras en marche, tous capteurs connectés, elle s’est parachutée, elle s’est posée sur le sol.
Elle a projetée sur les écrans de nos télévisions le paysage titanesque de la surface de l’astre.
Le succès est total. L’astre a donné la composition de son atmosphère, bien précisée, la nature des nuages, identifiée, les voiles dans l’atmosphère, chimiquement analysés. La surface de l’astre a révélée une topographie comprenant différents types de terrains. On a vu l’action des liquides. La physico-chimie de l’environnement invite à de nouveaux travaux, s’agissant de biologie planétaire.
La sonde « Huygens » a maintenant fini son ouvrage mais « Cassini » continue de graviter autour de Saturne. Décrivant lentement de larges orbites, l’engin s’approche, contourne et s’éloigne. Les instruments de bord examinent les anneaux, en prennent des images, en gros plan, par dessus, par dessous, exactement dans le plan. Les nappes de matière sont vues de face, en contre-jour, par transparence. Les satellites sont survolés, de près ou de loin, aux caprices des orbites, et chaque fois examinés.
Jupiter et les satellites galiléens
VIII / Les quatre satellites galiléens de Jupiter (Io, Europe, Ganymède et Callisto) représentent un immense intérêt, voire un dernier espoir, pour la recherche de la vie dans le système solaire. Pourtant, alors que Mars est la cible de toutes les attentions et que sondes et robots se multiplient à sa surface, la mission JIMO (Jupiter Icy Moons Orbiter) vient d’être repoussée aux calendes grecques par la NASA, faute de budget … Pourquoi un tel choix dans les priorités ? N’est-ce pas dommageable pour la science ?
L’hydrogène est le corps le plus répandu dans l’Univers. L’oxygène est l’un des plus abondants parmi les autres constituants. Lorsque des atomes d’hydrogène et d’oxygène entrent en présence, ils peuvent former de l’eau. Ce corps est donc très abondant dans le Système Solaire. A la distance de Jupiter, l’eau vient en glace. Les satellites de Jupiter sont pour une très large part constitués de glace. Et comme l’eau est nécessaire au développement de la vie, on voit l’intérêt d’étudier autour de Jupiter des satellites riches en glace.
D’autant plus que la glace peut y devenir liquide et cette circonstance favorise les processus biologiques. La glace très froide est solide comme une roche de silicates. Mais, autour de Jupiter, les perturbations mutuelles entre satellites entraînent des déformations dans les globes, sources d’échauffements internes. La glace peut aller jusqu'à fondre et, sur Europa en tout cas, un océan souterrain paraît démontré, sous le manteau de glace.
Une mission spatiale appropriée, JIMO, a été décidée en Amérique. Mais en matière spatiale, une décision est rarement définitive. L’imbrication des contingences est extrême. Les contraintes sont techniques, financières, industrielles militaires, politiques, nous l’avons vu. Chacun de ces facteurs varie selon les conjonctures. Les décisions fermes se remplacent mutuellement. Même une réalisation très avancée, avec financement assuré, peut être remis en question. On a vu des accidents avec leurs conséquences, tels ceux survenus aux navettes.
La fin du XXème siècle a vue de grandes priorités accordées à la science, spécialement pour l’exploration de la Lune et des planètes. L’Amérique propose maintenant la priorité d’un nouveau grand déploiement technique pour s’installer sur la Lune puis aller vers Mars. Le choix paraît ferme. La décision entre, comme toutes les autres, dans le domaine ou s’affronte les imbrications des conjonctures.
Vénus : Mission Venus Express
IX / Vénus est également une cible de choix pour les astronomes. La sonde Venus Express s’est en effet rendue et mise en orbite autour de l’étoile du berger, afin d’en étudier le climat extrême et élucider certains mystères, comme les raisons de son climat infernal ou encore la vitesse exagérée de son atmosphère. Peut-on également espérer que l’étude de Vénus puisse nous renseigner sur ce que risque la planète Terre, en matière d’emballement de l’effet de serre et de bouleversement climatique, et provoquer enfin une prise de conscience mondiale sur la question de la protection de l’environnement ?
La planète Vénus est de dimension comparable à la Terre. Elle s’est formée plus proche du Soleil et par suite avec un matériau légèrement différent puisque la composition de la nébuleuse primitive varie avec la distance au Soleil. Mais cette différence est insignifiante. Il y a, au delà de cette similitude, une grande différence entre Vénus et la Terre. Son atmosphère est d’une autre nature. Plus proche du Soleil, la planète reçoit plus de chaleur. La faible différence suffit à enclencher pour l’atmosphère une évolution totalement différente.
Pour la Terre, l’atmosphère relativement ténue se trouve composée d’azote avec un peu d’oxygène. Sur Vénus, on découvre une atmosphère cent fois plus dense, surchauffée, faite de gaz carbonique avec un peu de sulfures. Le surcroît d’échauffement solaire a vaporisé l’atmosphère primitive, activé le dégazage par le sol. La composition devenue différente a constitué un équilibre thermique particulier ; la chaleur dégagée par le sol est piégée efficacement, ce qui accentue la différence. Avec Vénus, on prend conscience de la fragilité des équilibres dont dépendent les propriétés d’une atmosphère. L’enseignement vaut pour la Terre.
Vénus a déjà fait l’objet de plusieurs missions d’exploration par des sondes spatiales. L’apport a culminé avec les exploits des engins soviétiques VENERA 9 et 10. Ces sondes, en octobre 1975, ont traversé l’atmosphère, se sont posées sur le sol et ont transmis de nombreuses données incluant des images à la surface de l’astre. Plus tard, la sonde VEGA a largué dans l’atmosphère vénusienne des ballons de conception française et ceux ci ont été transportés par le vent qui règne dans les hautes couches de l’enveloppe atmosphérique.
L'exploration des comètes : Stardust, Deep Impact et Rosetta
X / L’étude des comètes est également en plein essor. Ces antiques corps célestes appartenant à notre lointain voisinage (ceinture de Kuiper, nuage de Oort) contiennent en effet de précieux indices sur la formation et la jeunesse de notre système solaire. Après les capsules Stardust (qui a recueilli des grains de poussière de la chevelure de la comète Wild 2 en 2002) et Deep Impact (qui a impacté la comète Tempel 1 afin de percer les secrets des noyaux cométaires), y a –t il de nouveaux projets en cours dans ce domaine prometteur de l’astronomie ?
La nébuleuse primitive ou plus correctement le disque d’accrétion proto-planétaire qui entourait le Soleil lors de la formation initiale était constitué essentiellement de glace et de grains de matière. Ces matériaux se sont agglomérés pour constituer des myriades de petits corps, agrégats de glace, roches et poussières. Ces astricules gravitent lentement à grande distance autour du Soleil. Avec la distance, l’isolement et le froid, ils ont gardé jusqu'à nos jours et sans trop d’altération la composition des matériaux mêmes qui furent ceux des origines.
S’il advient que le lent mouvement de révolution loin du Soleil soit perturbé comme peut le faire une collision ou le rapprochement d’une étoile, le petit corps peut se trouver projeté vers l’intérieur du Système Solaire. En se rapprochant de la Terre il devient visible dans le ciel ou dans nos télescopes. Moins éloigné du Soleil il s’échauffe, la glace s’évapore, des poches explosent, des particules, des gaz et des poussières sont éjectés. Repoussées par le rayonnement solaire, les plus petits éléments forment une queue. L’objet glacé devient comète. Le noyau et la queue s’offrent alors à l’analyse de la lumière et celle ci donne la composition, reliée à celle de la matière première.
Pour progresser plus en avant, on peut maintenant aller y voir. C’est ce que fit l’Agence Spatiale Européenne ESA en 1986, en envoyant par un lanceur soviétique la sonde spatiale « Giotto » traverser la queue de la comète Halley et photographier son noyau. D’autres expéditions cométaires ont suivi, vous en citez quelques unes. La plus importante à venir paraît être « Rosetta », autre mission de l’ESA. La sonde doit accompagner une comète dans son périple vers le Soleil. Elle verra s’allumer les foyers d’éjection de matière tandis que le corps s’animera à l’approche du Soleil.
Notre sélection de videos sur l'astronomie :
50 Ans de conquêtes spatiales Partie 1/6
50 Ans de conquêtes spatiales Partie 2/6
50 Ans de conquêtes spatiales Partie 3/6
50 Ans de conquêtes spatiales Partie 4/6
50 Ans de conquêtes spatiales Partie 5/6
50 Ans de conquêtes spatiales Partie 6/6