40 ans de Voyager

40 ans de Voyager

Parties fin août et début septembre 1977, Voyager 1 et 2 ont exploré Jupiter et Saturne, puis Voyager 2 a continué vers Uranus et Neptune. Voyager 1 est devenue la sonde la plus éloignée de la Terre à plus de 20 milliards de km !

Dans les années 1960, en pleine course à la Lune, on pense également à l’exploration du Système solaire mais en souhaitant aller au-delà de Mars. On découvre alors qu’avant la fin des années 1970, la position respective des planètes permet théoriquement d’envoyer une sonde qui irait de Jupiter à Neptune en profitant de l’assistance gravitationnelle obtenue par le survol des mondes visités. Problème : cette configuration ne se produit que tous les 176 ans et il convient donc d’en profiter ou d’attendre presque 2 siècles ! Ce qui va devenir le programme Voyager est né. Aujourd’hui, Voyager 1 et 2 célèbrent 40 ans de voyage spatial, l’occasion d’un retour en images et vidéos sur une odyssée historique.

Ci-dessous une vidéo sur les 40 ans des Voyager par la NASA.

L’odyssée des Voyager

L’idée d’un Grand Tour grâce à la configuration des planètes s’impose comme une opportunité qui ne peut être manquée. Cependant, en 1972, le projet est accepté par la NASA et confié au Jet Propulsion Laboratory (JPL) en Californie avec pour but de «seulement» survoler Jupiter et Saturne. Son nom : Mariner Jupiter/Saturn 1977. C’est le JPL qui conçoit et fabrique les 2 sondes (photo ci-dessous) de 800 kg qui sont alimentées en électricité par un générateur qui emploie la chaleur dégagée par plusieurs kilos de plutonium radioactif. La seule solution possible, car là où elles vont, le Soleil sera trop loin pour des panneaux photovoltaïques.

PIA21736

En fait, les ingénieurs poussent autant que possible les spécifications car la date d’envol prévue permet d’aller au-delà de Saturne et de survoler Uranus et Neptune si une extension de mission est approuvée. Mais pour cela, il faut des engins robustes capables de fonctionner plusieurs années… Ce qui sera le cas !

Double décollage !

À quelques mois du double décollage, le nom Mariner Jupiter/Saturn 1977 est abandonné au profit de Voyager 1 et 2 plus court et surtout plus évocateur. Au passage, on abandonne l’idée de se limiter à Jupiter et Saturne…
Voyager 2 s’envole en premier en dépit de son appellation le 20 août 1977 (photo ci-dessous). Le décollage a lieu au sommet du lanceur lourd Titan IIIE depuis la Cape Canaveral Air Force Station en Floride. Voyager 1 fait de même le 5 septembre de la même année.

image_1_pia01480

Jupiter en 1979

Les trajectoires respectives des sondes font que c’est Voyager 1 (partis en seconde position) qui survole au plus près Jupiter en premier le 5 mars 1979. Voyager 2 suit sa «jumelle» (il y en fait quelques petites différences entre les 2) le 9 juillet. Les images du système jovien s’avèrent spectaculaires, avec une avancée significative par rapport aux sondes Pioneer 10 et 11 qui avaient accompli les 2 premiers survols de la géante gazeuse.

PIA00358

Les lunes de la plus grande planète du Système solaire, et surtout les 4 galiléennes (car découvertes par Galilée en 1610), sont scrutées. Ci-dessous (de gauche à droite et de haut en bas) : Io, Europe, Ganymède et Callisto.

PIA00012

Les Voyager révèlent que la lune Io (3643 km de diamètre) est le siège d’une forte activité volcanique. Son intérieur est chauffé par les marées gravitationnelles de Jupiter et on recensera plus d’une centaine de volcans à sa surface qui rejettent essentiellement du soufre (photo ci-dessous).

PIA01971

Saturne en 1980 et 1981

Toujours en avance, Voyager 1 passe au plus près de Saturne (photo ci-dessous) le 12 novembre 1980. C’est ici que le chemin des sondes va diverger. Les planétologues souhaitent un survol rapproché de la plus grande lune de la géante annelée, Titan, en espérant percer son opaque atmosphère. L’approche à environ 4000 km apparaît décevante côté images (l’épais voile nuageux est resté impénétrable faute de caméra infrarouge), mais d’autres instruments apportent des précisions sur la composition de l’atmosphère du satellite naturel et confirment sa taille (5152 km).

PIA01364

Le survol de Titan par Voyager 1 se paye au prix fort : la trajectoire de la sonde est déviée et elle ne peut continuer vers Uranus et Neptune. En revanche, Voyager 2 (qui passe l’étape saturnienne le 25 août 1981) reste du coup sur une route lui permettant de foncer vers les 2 géantes aux confins de notre Système solaire.
Les lunes de Saturne sont aussi un sujet d’étude et les Voyager révèlent que ces mondes glacés méritent une exploration plus aboutie (ci-dessous, la lune Dioné par Voyager 2). Elle sera accomplie par Cassini-Huygens à partir de 2004.

PIA18183

Uranus en 1986

Tandis que Voyager 1 «fonce» vers les frontières de notre Système solaire, Voyager 2 vogue vers ses 2 ultimes rencontres planétaires. Le 24 janvier 1986, elle passe au plus près d’Uranus. L’aspect bleu-vert pâle (causé par le méthane dans l’atmosphère) et uniforme de l’atmosphère est trompeur comme le souligne l’image ci-dessous où un vue en fausses couleurs (contraste fortement exagéré) à droite révèle une organisation en bandes des hautes couches.

PIA00032

En traversant le système d’Uranus, Voyager 2 débusque 11 nouvelles lunes et détaille autant que possible les 5 principales. Dans l’image ci-dessous et de gauche à droite : Oberon, Titania, Umbriel, Ariel et Miranda.

PIA01361

Miranda est la lune qui donnera les meilleures images (ci-dessous) en raison de la trajectoire suivie par la sonde. Sa surface étonne avec une géologie «torturée» où on remarque notamment des falaises de 5 km de hauteur !

PIA18185

Neptune en 1989

Neptune est visitée le 25 août 1989. L’atmosphère offre un spectacle plus «perturbé» que celui d’Uranus avec un large ouragan sombre (photo ci-dessous). 6 nouvelles lunes sont découvertes.

PIA01492

En s’éloignant de Neptune, Voyager 2 tourne ses instruments vers Triton (2700 km de diamètre), la plus grande lune de la lointaine géante (image ci-dessous, mosaïque de plusieurs clichés). Ce petit monde froid (-230 °C à sa surface) possède une atmosphère très peu dense d’azote pour l’essentiel. Surtout, son sol est peu cratérisé, signe qu’une activité géologique perdure. On remarque des traînées sombres interprétées comme les dépôts en surface de geysers.

PIA00317

Un point bleu pâle en 1990

En octobre et novembre 1989, les 2 caméras de Voyager 2 sont éteintes afin que l’alimentation électrique aille en priorité aux instruments de mesure tournés vers les vents solaires. De toute façon, la sonde ne passera plus à proximité d’un corps du Système solaire pour en faire des photos.
Voyager 1 garde encore sa capacité à faire des images afin de récolter des clichés pour assembler un portrait global de notre étoile et de son cortège de planètes. La «séance photo» se produit le 14 février 1990 à 6 milliards de km du Soleil. Ci-dessous, la Terre est un petit point (marqué E avec l’agrandissement Earth) perdu dans l’immensité cosmique.

PIA00451

Cette image a été pensée par l’astronome américain Carl Sagan (1934-1996) et il l’intitule Pale Blue Dot (point bleu pale). Le texte qu’il rédige (et qu’on retrouve dans son livre du même nom) souligne l’insignifiance des conflits et la vacuité des ambitions humaines souvent dévastatrices face à la place réelle que nous occupons dans l’univers. Il conclut ainsi : «Pour moi, cela souligne notre responsabilité de cohabiter plus fraternellement les uns avec les autres, et de préserver et chérir le point bleu pâle, la seule maison que nous ayons jamais connue». Dans la vidéo ci-dessous, Carl Sagan lit son propre texte.

Le 17 février 1998, Voyager dépasse en distance Pioneer 10 et devient l’objet fabriqué par l’Homme le plus loin dans l’espace. En décembre 2004, la sonde franchit le choc terminal, là où les vents solaires chutent brutalement en vitesse en raison de l’action du milieu interstellaire. Voyager 2 atteint ce seuil en août 2007.

Mission interstellaire à partir de 2012

Puis, en avril 2013 et après une examen minutieux de différents paramètres, la NASA considère que Voyager 1 est entrée dans le milieu interstellaire depuis la fin du mois d’août 2012. Il est certes difficile de fixer une frontière à notre Système solaire, mais les scientifiques estiment ici que la sonde est plus soumise à l’influence des autres étoiles que celle de notre Soleil.
À 20 milliards de km de nous, Voyager continue de transmettre des relevés de ses instruments, de même que Voyager 2 à 17 milliards de km. Capter le faible signal exige le recours aux plus grandes antennes du DSN (Deep Space Network), le réseau d’écoute de la NASA. Toutefois le jeu en vaut la chandelle puisque les Voyager traversent quotidiennement des zones inexplorées nous renseignant sur la nature même du Soleil, de son influence et de celle du milieu interstellaire.
L’héritage des Voyager n’est pas que scientifique. On estime que cette mission a inspiré, et continue d’inspirer, de nombreux jeunes qui se tournent vers des carrières technologiques et scientifiques.

Déjà en 2007, voici 10 ans, le JPL soulignait cet aspect avec la vidéo ci-dessous.

Un Golden Record pour les ET ?

Enfin, n’oublions pas que Voyager 1 et 2 transportent une véritable bouteille à la mer version spatiale. Chacune emporte un disque en cuivre de 30 cm recouvert d’or appelé Golden Record. Une face héberge sons, images et musiques inscrites sur un microsillon et l’autre les instructions pour le lire ainsi que l’emplacement de la Terre par rapport à 14 étoiles de type pulsar. Autrement une carte de visite multimédia avec notre adresse selon un code postal stellaire ! À l’origine de cette initiative, on retrouve Carl Sagan, l’auteur du Pale Blue Dot cité plus haut. Bien évidemment, il savait que l’éventualité qu’un Voyager soit intercepté par des extraterrestres est très faible, voire nulle. Mais il disait : «Pourquoi ne pas essayer ?».

Crédit : NASA/Cité de l’espace

Le reportage de la chaîne NBC ci-dessous revient sur ce Golden Record (avec des extraits d’images et de sons) et nous apprend qu’un coffret (après appel à souscription sur le web) commémoratif a été conçu pour les 40 ans des 2 sondes.

Voyager 1 et 2 n’ont pas fini de nous fasciner !

Ci-dessous, un poster du JPL qui salue les 40 ans des Voyager dans un style disco typique de l’année de leur lancement.

voyager_disco_poster - copie
Crédit photo général : NASA/JPL/USGS