Ce matin le monde scientifique s’est reveillé avec une émotion phénomenale. La sonde Huygens envoyé il y a 7 ans vers Titan ,la « lune » de la planète Saturne, a finalement atteint sa cible et a envoyé ses premières images en couleurs. Une prouesse technique sans précedent, nous approchons de la science fiction.
Décidément, ce début d’année 2005 est riche en événements importants de notre ère spatiale !
Et pour cause, aujourd’hui-même, la sonde européenne Huygens va tout simplement plonger sur un des satellites de Saturne, Titan.
Le couple Cassini-Huygens, composé d’un orbiteur (Cassini) et de la sonde qui va se poser sur Titan (Huygens), est une coopération de la NASA, de l’ESA et de l’Agence spatiale Italienne (ASI). Elle a été lancée dans l’espace le 15 octobre 1997, à Cap Canaveral. Il aura fallu plusieurs manoeuvres d’assistance gravitationnelle lors de survols de Vénus, de la Terre et de Jupiter, pour atteindre l’objectif.
le 1er juillet 2004, le couple s’était inséré en orbite de Saturne, après un périple de 7 ans et 3,5 milliards de km.
Le 27 août 2004, Cassini-Huygens passe à l’apogée de Saturne à 9 millions de km de la planète.
A la fin de la troisième révolution autour de Saturne, le 25 décembre 2004, Huygens se sépare du module orbital Cassini et se place sur une trajectoire balistique à 1 million de km de sa cible.
Après une croisière solitaire de 22 jours depuis sa séparation d’avec l’orbiteur américain, la sonde plongera aujourd’hui-même dans l’atmosphère noire et glacée de Titan, et se posera à la surface (ou la percutera) de l’objet le plus mystérieux du système solaire…
L’orbiteur, quant à lui, collectera pendant 4 ans des données essentielles sur la structure et l’environnement de Saturne.
But de la mission : mieux comprendre les débuts de notre système solaire
Huygens sera le premier véhicule spatial à explorer « in situ » un environnement sans équivalent, dont les scientifiques pensent qu’il est proche de ce que fut l’atmosphère de la Terre primitive.
« C’est comme une machine à remonter le temps, nous devrions trouver sur Titan les conditions qui ont prévalu sur Terre il y a 3,8 milliards d’années, avant l’apparition de la vie », explique le directeur de la mission Huygens à l’ESA, Jean-Pierre Lebreton. D’où une fébrilité à l’approche du jour J telle qu’on n’en avait guère connu chez les passionnés d’exploration spatiale depuis l’aventure Apollo.
Huygens aura moins de trois heures pour gagner son pari scientifique.
Déroulement de la mission : de l’espace à la surface
Vendredi, 4h23 avant de se poser Titan, à 1,5 milliard de km de la Terre, les instruments de la sonde seront réveillés. La capsule, d’une masse de 319 kG et d’une envergure de 2,7m bouclier thermique compris, sera lancée comme un bolide à 22.000 km/h en direction de Titan, dont elle sera éloignée de 1 200 km, comme une météorite qui entrerait dans l’atmosphère terrestre.
Son bouclier devra résister à une température infernale de 12.000 degrés, deux fois celle qui règne à la surface du Soleil, un exploit absolument inédit à ce jour.
A 190 km d’altitude, elle sera débarrassée du bouclier thermique, à 170 km sa vitesse sera tombée à 1400 km/h, et sa chute sera encore freinée par l’ouverture successive de trois parachutes. Un premier destiné à séparer le capot supérieur de la sonde, puis immédiatement un deuxième, de 8,3 mètres de diamètre.
15 minutes plus tard, Huygens sera descendue de 160 à 120 km d’altitude et celui-ci sera abandonné, pour faire place à une voile beaucoup plus petite – 3 m de diamètre – sans quoi la descente s’éterniserait et les batteries s’arrêteraient avant la fin de la mission.
La vélocité ne sera plus que de cinq mètres par seconde au moment de l’impact sur la surface de Titan, le plus gros satellite de Saturne, où elle devrait affronter des vents très violents.
Concue comme une sonde atmosphérique, la mission de Huygens qui emporte six instruments sera terminée à ce moment, mais les chercheurs sont nombreux à espérer qu’elle survive au choc et puisse grâce à ses batteries encore donner des informations, pendant un maximum de deux heures, avant que la liaison ne soit définitivement rompue. On ignore encore tout de la nature – liquide ou solide – de la surface titanienne et tous les scénarios restent envisageables.
La périlleuse plongée doit durer deux heures et quinze minutes pendant lesquelles les données seront envoyées vers Cassini, puis transmises vers la Terre quelques heures plus tard, via les stations du Deep Space Network de la NASA et le JPL (Jet Propulsion Laboratory) de Pasadena, jusqu’au Centre technique de l’ESA à Darmstadt en Allemagne.
Titan : un monde mystérieux
Rien, ou presque, ne nous prépare à ce que nous allons découvrir sur Titan.
Cette mosaïque de Titan est composée de 4 images acquises dans l’ultraviolet et l’infrarouge, deux longueurs d’ondes bien plus sensibles que la lumière visible pour observer et détailler la surface de la lune, en raison de l’épaisse couche atmosphèrique qui la recouvre.
Son épaisse couche atmosphérique apparaît nettement et s’étire sur plusieurs centaines de km au-dessus la surface. Quant aux brumes de Titan, elles sont également visibles.
Enfin, pôles et régions se distinguent nettement. Leur éclat est plus ou moins prononcé, ce qui permet de les délimiter clairement. La résolution est de 6,4 km par pixel.
Cette image acquise de titan montre clairement la couche de brume qui s’en détache nettement et surmontée par de légères structures nuageuses au-dessus du terminateur nord de Titan (zone de transition entre le jour et la nuit).
Les couleurs attribuées à la brume devraient correspondre à la réalité. Cette vue a été optimisée afin de mieux distinguer les structures les plus fines.
Cette image a été prise à une distance d’environ 1 million de kilomètres dans une bande spectrale UV sensible à la dispersion par de petites particules. Le Soleil illumine essentiellement l’hémisphère méridional. La région polaire du nord-est est dans l’obscurité. La couche de brume qui recouvre l’ensemble du globe de Titan est produite par des réactions photochimiques et se met en évidence sous la forme d’un mince anneau de matière lumineuse autour du planétoïde.
Dans les hautes latitudes, près du bord du disque, des stries apparaissent, qui doivent être provoquée par de la poussière et autres substances particulaires se trouvant dans la haute atmosphère, éclairées par le Soleil bien que le sol qu’elles surplombent se trouve dans l’obscurité. Ces stries peuvent résulter d’une onde de matière se propageant dans la brume, ou provenir d’accumulations locales de brumes additionnelles sous forme de nuages non présents à d’autres latitudes.
Xanadu est une région de Titan connue pour sa forte réflectivité ce qui se traduit sur les clichés par une région très lumineuse. Cette image, qui a été acquise à une distance de 702.000 km, montre des détails de l’ordre de 4,2 km et a été optimisée afin de mieux distinguer les structures les plus fines.
Outre Xanadu, l’image montre des régions beaucoup plus sombres, donc de composition différentes. Des structures et autres dispositifs étroits et linéaires sont également visibles. Toutefois, les scientifiques sont bien incapables pour le moment d’expliquer leur nature et leur origine. Dans certains cas, il ne peut pas s’agir de cratère d’impact.
Enfin, on aperçoit la couverture nuageuse, déjà remarquée lors du premier survol de Titan le 2 juillet 2004, au-dessus du pôle sud de la Lune.
Un mot sur le nom de la sonde…
La sonde porte le nom du hollandais Christiaan Huygens qui découvrit Titan, en 1655, grâce à un télescope de sa fabrication.
Christiaan Huygens naît le 14 avril 1629 à La Haye (Pays-Bas). Issu d’une famille aisée, il reçoit une éducation exemplaire. Après avoir passé des études fructueuses, où il ébauchera la plupart des traités futurs qui feront sa renommée, il se rendra même à Londres pour y rencontrer en 1689 Isaac Newton. En 1659 il découvrira les anneaux gravitant autour de la planète Saturne. Tout au long de sa vie, Huygens se penchera également sur les mécanismes de l’horlogerie : il invente ainsi l’horloge à pendule et les montres à ressort spiral réglant.
Deux ouvrages importants dominent la fin de sa vie : le « Traité de lumière » (1690), dans lequel Huygens soutient la théorie ondulatoire de la lumière et énonce le principe des ondes enveloppes fondé sur la vitesse de propagation, et « Discours de la cause de la pesanteur » (1690) où il reprend sa théorie de la force centrifuge pour proposer un modèle mécanique de la pesanteur.
http://www.scifi-universe.com/fiche_actu.asp?id=2274
http://saturn.jpl.nasa.gov/news/index.cfm
