10 Février 2020  |  Espace
Publié dans La Revue POLYTECHNIQUE 12/2019

La sonde Voyager 2 navigue dans l’espace interstellaire

Georges Pop

Après un voyage de plus de 40 ans, la sonde américaine Voyager 2 a quitté, il y a un an, les limites les plus ultimes du Système solaire. Elle est le second engin construit de la main de l’Homme, après sa jumelle Voyager 1, à s’aventurer au-delà de l’héliosphère, qui définit la frontière de notre Système solaire. D’autres suivront, notamment la sonde New Horizons, qui a survolé Pluton et son satellite Charon en juillet 2015. La moisson d’informations sur l’espace interstellaire s’annonce d’ores et déjà fructueuse.

Dans une série d’articles publiés dans la revue de référence Nature Astronomy, la NASA a rendu publiques au mois de novembre, les dernières données recueillies par Voyager 2. Elles confirment que la vénérable sonde a bien franchi il y a une année l’héliopause, la limite extérieure de l’héliosphère, là où la poussée du vent solaire n’est plus assez forte pour s’opposer aux rayonnements du milieu interstellaire.
En août 2018, les instruments de la sonde ont enregistré une sensible augmentation des rayonnements cosmiques issus de l’extérieur du Système solaire puis, presque simultanément, une diminution brutale des particules émises par le champ magnétique du Soleil. Le 5 novembre 2018, ces particules n’étaient plus percevables et le champ magnétique ambiant était orienté vers le grand large de l’espace. La sonde avait quitté la « bulle protectrice » formée par l’héliosphère. Elle navigue désormais en direction de Ross 248, une naine rouge située à plus de 10 al, dont elle s’approchera théoriquement dans 40’000 ans, à une distance de 1,3 al.
 
La sonde Voyager 2 navigue désormais en direction de la naine rouge Ross 248 qu’elle croisera dans 40’000 ans. (© NASA)

 
Une riche moisson d’informations
Voyager 2 fait figure de vétéran de l’exploration spatiale. Mise au point par le Jet Propulsion Laboratory (JET) de la NASA, la sonde a été lancée le 20 août 1977 par une fusée Titan IIIE Centaur, trois semaines avant Voyager 1. Mais à la différence de sa jumelle, elle a pris une trajectoire plus lente et plus courbée pour lui permettre de survoler non seulement Jupiter, Saturne et plusieurs de leurs satellites, mais aussi Uranus et Neptune en profitant de l’effet gravitationnel de chacune de ces géantes pour « ricocher » vers la suivante. Elle est d’ailleurs à ce jour la seule sonde à avoir visité les systèmes uranien et neptunien.
Les informations recueillies par Voyager 2 avant et après son entrée dans l’espace interstellaire n’en finissent pas de surprendre les astrophysiciens qui suivent sa croisière. Certes, Voyager 1 naviguait déjà hors de la zone d’influence du Soleil, mais son instrument de mesure du plasma est tombé en panne trois ans après son lancement, alors que celui de sa jumelle est parfaitement opérationnel.
Cet instrument a d’ores et déjà révélé que, contrairement à certaines idées reçues, l’héliosphère n’est pas hermétique ; elle est poreuse et laisse passer des « filaments » de rayonnements cosmiques. Il a aussi montré que la sortie de l’héliosphère n’était pas progressive, mais quasi instantanée, la zone intermédiaire étant très tenue – elle a été traversée en moins de 24 heures. Il a surtout constaté, enfin, que le prétendu « vide sidéral » était dense et chaud. Le plasma du champ magnétique interstellaire affiche des températures comprises entre 30’000 et 50’000 °C, deux fois plus que les modèles théoriques.
 
Les deux sondes Voyager emportent un disque sur lequel sont gravés des sons et des images de la Terre à l’intention d’une éventuelle civilisation extraterrestre. (© JET)

 
Un signal à peine perceptible
Voyager 2 navigue actuellement à plus de 18,3 milliards de kilomètres de la Terre. En dépit de cette distance abyssale et de l’affaiblissement de ses batteries, le très faible signal de la sonde continue à transmettre une précieuse moisson de données captées par les grandes antennes de 70 m de diamètre du Deep Space Network (DSN) de la NASA, réparties entre la Californie, ­l’Espagne et l’Australie. C’est un authentique exploit, le signal reçu étant infinitésimal : moins d’un milliardième de milliard de watt. Les batteries de la sonde devraient fournir de l’énergie pendant encore une petite dizaine d’années, après quoi elle poursuivra sa longue traversée en silence, porteuse d’informations destinées à une éventuelle civilisation extraterrestre. Tout comme sa sœur, elle emporte avec elle un disque métallique de 30 cm de diamètre sur lequel sont gravés des sons et des images de la Terre, ainsi qu’un message de paix des habitants de la planète bleue.
 
À propos de Voyager 2
Voyager 2 est l’une des deux sondes spatiales du programme Voyager. Son lancement a eu lieu le 20 août 1977. Comme Voyager 1, elle a été conçue et réalisée au Jet Propulsion Laboratory près de Pasadena en Californie. Au départ de la Terre, la sonde pesait 815 kg. Comme sa jumelle, elle est dotée d’une antenne parabolique de 3,7 m de diamètre et de deux antennes radio de 10 m. Elle est alimentée par des générateurs thermoélectriques à radioisotope installés sur un mat de 3,7 m. Sa plate-forme scientifique installée au bout d’un mat de 3 m emporte les mêmes instruments scientifiques que Voyager 1 : deux caméras, un spectromètre ultraviolet, un interféromètre radiomètre infrarouge, un récepteur d’ondes astronomiques et pour les plasmas, un photopolarimètre, un magnétomètre et un détecteur de rayons cosmiques. Sa vitesse actuelle est estimée à 57’890 km/h.
 
 
Jet Propulsion Laboratory (JET)
Tél. +1 818 354 4321
www.jpl.nasa.gov


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