Cassini confrontée au «grand vide» de Saturne

Cassini confrontée au «grand vide» de Saturne

Lors de son premier passage entre Saturne et ses anneaux, la sonde Cassini n’a mesuré que quelques impacts de particules de très faibles dimensions. Une excellente nouvelle pour la vingtaine d’autres passages prévus d’ici mi-septembre.

Le 26 avril, la sonde de la NASA Cassini (une mission à laquelle l’Agence Spatiale Européenne et celle d’Italie participent) a entamé la première d’une série de 22 orbites où elle passe entre Saturne et ses anneaux, ce qui n’a jamais été tenté. La manœuvre inédite s’est non seulement déroulée sans encombre, mais les données laissent penser que les 21 autres passages apporteront la récolte scientifique attendue.

Un passage de 2 000 km

Bientôt à court de carburant, Cassini ne sera plus contrôlable. Le Jet Propulsion Laboratory (JPL) en Californie qui gère la sonde pour la NASA a donc décidé d’optimiser le retour scientifique de cette mission qui a déjà duré bien plus longtemps qu’espéré (Cassini tourne autour de Saturne depuis 2004). Avec ces nouvelles orbites, l’explorateur robotique passe une vingtaine de fois dans une région de seulement 2 000 km de large, censée être un vide entre la haute atmosphère de la planète et ses anneaux. Sauf que le vide parfait à proximité d’une atmosphère et d’un système d’anneaux peut être une notion toute relative ! Bref, les responsables de la mission n’étaient pas certains à 100 % que quelques particules de taille potentiellement dangereuse ne traînent pas dans le coin… Cassini traversant la zone à 124 000 km/h, une poussière suffirait à l’endommager ou la détruire. C’est pourquoi le 26 avril, elle voyagea avec son antenne de communication orientée vers l’avant en guise de bouclier.

Toutefois, 2 instruments pouvaient mesurer si des particules heurtaient la sonde, notamment le Radio and Plasma Wave Science (RPWS). Les données de ce dernier peuvent être converties en graphique et en son. Dans la vidéo ci-dessous, regardez et écoutez ce qui s’est passé lorsque Cassini traversa le plan des anneaux le 18 décembre 2016, juste à l’extérieur des anneaux principaux (ceux visibles dans un télescope amateur).

On constate un pic rouge et jaune lors du passage dans le plan des anneaux. Au bruit de fond, s’ajoutent des craquements qui trahissent des chocs avec des particules (de petites tailles fort heureusement).
Pour le passage entre Saturne et ses anneaux du 26 avril, les scientifiques s’attendaient à quelque chose de similaire. Mais à la place, ils ont obtenu ceci (ci-dessous).

Vous voyez qu’il faut une flèche avec la mention «Ring plane crossing» pour savoir quand Cassini est passée dans le plan des anneaux ! «Nous n’avons pas entendu ce que nous nous attendions à entendre» avoue William Kurth, responsable de l’instrument RPWS à l’université de l’Iowa. «Je peux probablement compter sur mes mains le nombre d’impacts de particules de poussière que j’entends», conclut-il. Et les analyses des données confirment son intuition puisque seules quelques particules d’environ 1 micron de large ont frappé Cassini.

Le Grand Vide

Ce que Earl Maize, le responsable de Cassini au JPL, appelle «le Grand Vide» montre que la zone entre Saturne et ses anneaux présente bien une très faible densité de particules. Il s’agit là bien évidement d’une excellente nouvelle puisque les chances pour la sonde de survivre aux 20 passages qui lui restent à accomplir (un deuxième a été accompli hier 2 mai) sont du coup beaucoup plus élevées.

Une image (brute) prise par Cassini le 3 mai, peu après son passage du 2 mai entre Saturne et ses anneaux. On voit ici une portion de la planète (en bas à droite) et des anneaux. Crédit : NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Une image (brute) prise par Cassini le 3 mai, peu après son passage du 2 mai entre Saturne et ses anneaux. On voit ici une portion de la planète (en bas à droite) et des anneaux.
Crédit : NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Si lors du premier passage, RPWS avait constaté un grand nombre d’impacts, les contrôleurs auraient dû mettre en route un «plan B» qui aurait limité l’utilisation des instruments scientifiques. Pour le moment, cette option n’est plus nécessaire.
Enfin, les planétologues se retrouvent avec une nouvelle question, ce qui fait tout l’intérêt de leur métier : pourquoi y a-t-il aussi peu de particules dans la zone entre Saturne et ses anneaux ?

En attendant, la vaillante sonde continue ce que la NASA appelle le «Grand Finale» et qui est expliqué dans la vidéo ci-dessous que nous avons sous-titrée en français.