24/09/2017
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Où sont les sondes « Voyager » lancées il y a quarante ans dans l’espace ?

En 1977, les sondes jumelles quittaient la Terre afin d’explorer le Système solaire extérieur. Elles sont aujourd’hui parmi les objets humains les plus lointains de l’histoire.

Le 31 janvier 1966, pour la première fois de l’histoire, Luna 9, une sonde soviétique, se posait sur la surface d’un autre corps céleste que la Terre : sa voisine, la Lune. Ainsi, nous parvinrent les premières photographies des paysages lunaires. Luna 9 venait d’ouvrir une ère nouvelle : celle de l’exploration du Système solaire par les robots.

Quelques mois après l’exploit soviétique, le rapport d’un ingénieur de la NASA allait poser les bases du plus ambitieux programme de sondes spatiales jamais conçu. En avril 1966, Gary Flandro, qui étudie depuis deux ans les possibilités d’exploration du Système solaire extérieur (c’est-à-dire la partie située après la ceinture d’astéroïdes), publie un article démontrant qu’un rare alignement à venir des planètes gazeuses du Système solaire, entre 1977 et 1979, rend possible leur survol dans des conditions exceptionnellement favorables.

Cet alignement, qui ne se produit que tous les cent soixante-seize ans, va permettre aux ingénieurs de la NASA de calculer des trajectoires vers Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune en utilisant le concept d’assistance gravitationnelle. En survolant les planètes de près, les sondes peuvent utiliser leur gravité comme une fronde pour accélérer et se projeter vers une autre, réduisant le temps et la quantité de carburant nécessaires et rendant accessible des planètes qui ne l’étaient pas jusque-là. Cet alignement permet par exemple de viser un survol de Neptune en une douzaine d’années seulement, là où un tel voyage aurait pris trente ans auparavant.

La NASA décide alors de ne pas laisser passer cette opportunité unique de survoler des planètes encore mal connues. Plus de 10 000 trajectoires seront envisagées par les ingénieurs, avant que deux ne soient retenues pour les deux sondes jumelles.

Aucun autre engin n’a depuis survolé Uranus et Neptune

Lancées les 20 août et 5 septembre 1977, elles survoleront toutes deux Jupiter et Saturne entre 1979 et 1981. La mission de Voyager 2 sera ensuite prolongée jusqu’aux survols d’Uranus en 1986 et de Neptune en 1989, deux planètes photographiées pour la première et la dernière fois à cette occasion. Aucun autre engin n’a depuis survolé les deux géantes gazeuses. Les trajectoires suivies par les deux sondes jumelles furent si précisément calculées que lorsque Voyager 2 survola Neptune en 1989 après un parcours de 7,12 milliards de kilomètres, son point de survol le plus proche fut atteint avec une précision de 100 kilomètres. Ce qui est comparable à réussir à viser un trou au golf à une distance de 3 630 kilomètres.

Au moment où ces lignes sont écrites, Voyager 1 et Voyager 2 se trouvent respectivement à 20,8 milliards et 17,1 milliards de kilomètres de la Terre, et continuent à communiquer avec la Terre quarante ans après leur lancement (alors que leur mission devait durer cinq ans). Des distances considérables que leurs faibles signaux mettent désormais respectivement dix-neuf heures et seize heures à parcourir.

Pour mieux représenter ces grandes distances, voici une représentation miniature du Système solaire où chaque million de kilomètres est ramené à la taille d’un pixel sur votre écran. Il vous faudra faire défiler cette page un certain temps avant d’atteindre les sondes Voyager (1 Gkm = 1 milliard de kilomètres ; la taille des planètes n’est pas à l’échelle).

Les sondes Voyager ont-elles quitté le système solaire ?

Cela dépend de la façon dont on choisit de définir le « Système solaire », c’est-à-dire de déterminer quand s’arrête l’influence du Soleil, et quand commence le milieu interstellaire.

Si l’on définit le Système solaire comme la zone d’influence gravitationnelle du Soleil, c’est-à-dire la zone où la force de gravité exercée par le Soleil reste supérieure à celle des étoiles voisines, alors on estime qu’elle s’étend sur deux années-lumière (soit environ 19 000 milliards de kilomètres). Dans ce cas de figure, les sondes Voyager sont loin, très loin, d’avoir quitté le Système solaire. Pour prendre un point de comparaison, si un tel voyage se résumait à marcher depuis le point zéro des routes de France situé sur le parvis de Notre-Dame de Paris jusqu’à la Grande Arche de la Défense, en quarante ans, Voyager 1 n’aurait parcouru que… 5 mètres.

Si en revanche, on définit le Système solaire comme la zone d’influence magnétique du Soleil, on estime que Voyager 1 a quitté le Système solaire en août 2012 et que Voyager 2, qui évolue depuis quelques années dans ce que l’on appelle l’« héliogaine », une zone où le vent solaire (les particules éjectées continuellement par le Soleil) est fortement ralenti par le milieu interstellaire, entrera pleinement dans le milieu interstellaire d’ici à 2020.

La prochaine étoile ? Pas la porte à côté

Après leur sortie définitive du Système solaire, les deux sondes jumelles ne rencontreront pas d’autres astres avant un certain temps. Voyager 1, qui se dirige vers la constellation d’Ophiuchus, passera à environ 1,6 année-lumière de l’étoile Gliese 445 d’ici à 40 000 ans. Cette dernière, actuellement située à 17 années-lumière du Soleil, s’en rapproche à la vitesse astronomique de 120 km/s. Elle passera à ce moment-là à seulement 3,45 années-lumière de notre étoile.

A peu près au même moment, Voyager 2 passera relativement près de Ross 248, une étoile naine de couleur rouge distante de 10,32 années-lumière (c’est-à-dire dans le voisinage du Soleil) qui se rapproche également à grande vitesse de notre étoile. A son point de passage le plus proche, la sonde devrait passer à environ 1,76 année-lumière de cette petite étoile.

A ce moment-là, les sondes auront cessé depuis très longtemps d’enregistrer des données et d’émettre vers la Terre. Les générateurs électriques à radio-isotope qu’elles embarquent perdent une puissance de 4 watts par an, forçant les ingénieurs à désactiver des systèmes pour rallonger leur durée de vie. A ce rythme, elles ne pourront probablement plus fonctionner au-delà de 2025.

Ne leur restera plus alors que leur rôle d’ambassadrices itinérantes de la Terre, à l’instar des sondes Pioneer 10 & 11 lancées en 1972-1973, qui furent les premiers objets humains destinés à quitter le Système solaire.

Source : leMonde

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