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Hommage aux Voyager et autres sondes spatiales

L'Aventure continue (II)

Le 1 août 2002, Voyager 1 quitta la région interplanétaire où soufflait un vent solaire subsonique. Il se trouvait au-dessus du plan du système solaire, à une distance d'environ 94 UA (héliolatitude d'environ 34° N). Il venait de franchir l'onde de choc terminale de la magnétosphère.

Début janvier 2003, après avoir parcouru 2 UA de plus, il pénétra à nouveau dans un flux de vent solaire supersonique. La composition ionique de ce milieu changea et fut remplacée par un flot intense de particules neutres interstellaires (de plusieurs dizaines de MeV) générant un important flux de rayons cosmiques. Voyager 1 venait de sortir du système solaire.

Tels des aventuriers rapportant les images du monde qui les entoure, les cheveux métalliques sous le vent stellaire, la peau dorée burinée par le Soleil et le chapeau parabolique porté bas sur le front pour éviter la lumière et les poussières, les sondes spatiales Voyager 1 et 2 s'enfoncent dans l'océan cosmique pour un voyage sans retour. Document JPL Photojournal et NASA/JPL-Caltech.

En 2015, Voyager 1 était à une distance de 19.5 milliards de kilomètres soit 130 UA du Soleil et suivait une trajectoire inclinée à +35° par rapport au plan de l'écliptique et grosso-modo en direction du nord et de l'Apex. Il parcourt environ 3.4 UA par an. Voyager 2 se trouvait à une distance de 16 milliards de kilomètres soit 107 UA et suivait une trajectoire inclinée à -48° sur le plan de l'écliptique et dirigée vers le sud.

Au cours de leur mission, la vitesse des deux sondes Voyager est passée de 35 km/s lors de leur lancement à environ 17 km/s (61200 km/h) en 2015. Elle parcourent plus de 3.3 UA par an et continuent de voir le Soleil mais manquent d'hydrazine pour modifier leur trajectoire. Si l’oxyde de plutonium de leur générateur RTG va tenir jusqu'aux environ de 2064, les thermocouples qui convertissent la chaleur en électricité vont se dégrader beaucoup plus rapidement jusqu'à ce que le signal émis tombe sous le seuil de sensibilité des instruments.

Les deux sondes Voyager disposent de suffisamment d'énergie pour fonctionner jusqu'en 2020 où la puissance de leur RTG tombera en dessous de 300 W/kg. Voyager 1 sera alors à 22.1 milliards de kilomètres du Soleil soit 147.7 UA et Voyager 2 sera à 18.4 milliards de kilomètres soit 123 UA du Soleil. A cette date, les deux sondes enverront leurs dernières observations sur le milieu interplanétaire et probablement leurs dernières données télémétriques. Il se peut alors que l'on découvre l'étoile Némésis qui semble perturber les trajectoires des planètes géantes.

A consulter : La musique de Saturne (sur le blog)

Les émissions radio héliosphériques

capturées entre 1982 et 2003

Variation de la fréquence d'émission

du plasma en fonction de la distance

A gauche, les émissions radio héliosphériques enregistrées par la sonde spatiale Voyager 1 à 2-3 kHz produites lors de l'interaction de l'onde de choc interplanétaire avec l'héliopause, cette dernière représentant la limite entre le vent solaire et le plasma interstellaire. On reconnaît les deux sursauts produits lors du maximum d'intensité des cycles solaires de 11 ans. Cliquer sur l'image pour l'agrandir et cliquer ici pour écouter le son (.wav de 353 KB). A droite, variation de la fréquence d'émission du plasma interplanétaire en fonction de la distance (UA).

Ecoutez Junon traversant l'arc de choc de Jupiter (24/6/2016)

et pénétrant dans la magnétosphère (25/6/2016)

Le bruit de la magnétosphère de Jupiter (1979)

 Ci-dessus, deux enregistrements audio réalisés par le détecteur de plasma des sondes Voyager 1 et 2. A gauche, Voyager 1 traversant le front de choc de Jupiter (.wav de 1.2 MB). A droite, Voyager 2 traversant la magnétosphère externe de Jupiter (.wav de 900 KB). Vous trouverez des explications détaillées sur le site américain de l'Université d'Iowa ainsi que d'autres fichiers audio sur cette page.

Vers 2020, la première ressource qui viendra à manquer aux deux sondes spatiales sera la lumière du Soleil. Aux yeux des caméras embarquées, notre étoile sera indiscernable dans le firmament. Le JPL et les stations terriennes de poursuite perdront alors tout contact avec les Voyager et autre Pioneer. Au-delà de 150 UA du Soleil, les sondes pénétreront réellement dans le grand vide silencieux de l’espace interstellaire.

Dans quelque 300 ans, les sondes Pioneer et Voyager atteindront le Nuage de Oort, berceau des noyaux cométaires. Large de plus d'une année-lumière, elles mettront 30000 ans pour le traverser, espérons-le sans encombre. Ensuite, Pioneer 10 croisera l'étoile de Barnard à 3.8 années-lumière.

Avec un peu de chance, dans 40000 ans Voyager 1 passera à 1.6 année-lumière de l'étoile AC+79.3888 située à environ 17 années-lumière dans la constellation de la Girafe (Camelopardalis) près de la Petite Ourse. En raison de son mouvement propre, à cette époque cette étoile sera à 3 années-lumière du Soleil et à moins d'un an de Voyager 2. La sonde Voyager 1 se dirigera ensuite vers la constellation du Serpentaire (Ophiuchus) située au sud d'Hercule.

Voyager 2 qui se dirige actuellement vers la constellation du Capricorne passera à 1.7 année-lumière de l'étoile naine Ross 248 d'Andromède (HH And) de magnitude visuelle 11 située à 10.3 années-lumière de la Terre et dans ~ 296000 ans, elle passera à 4.3 années-lumière de Sirius (située à 8.6 années-lumière), l'étoile la plus brillante du ciel proche de la constellation d'Orion.

A voir : Animation des trajectoires de Voyager 1 et 2 en 3D

La mission des Voyager 1 et 2

En route vers l'infini

A consulter : Voyager, The Interstellar Mission, JPL

Voyager 1 passant près de l'étoile AC+79.3888 dans la Girafe. Document T.Lombry.

Enfin, en parcourant 2.5 UA par an, dans deux millions d’années Pioneer 10 passera dans la banlieue de l'étoile géante rouge Aldébaran dans la constellation du Taureau et deux millions d'années plus tard, elle passera au large d'Altaïr, une belle étoile blanche située à environ 16 années-lumière dans la constellation de l’Aigle. Quant à Pioneer 11, il se dirige vers la constellation du Scutum (l'Écu de Sobieski situé en l'Aigle et le Sagittaire) et est actuellement le vaisseau spatial qui s'est éloigné le plus de la Terre, devançant Voyager 1.

Une leçon de modestie

Ces distances, bien qu'astronomiques, sont dérisoires comparées aux dimensions de notre Galaxie dont le diamètre se chiffre à environ 120000 années-lumière. 8 années-lumière, 10 années-lumière... nous ne sommes encore nul part dans cet océan cosmique. Mais ce volume d'espace n'est pas totalement vide. Il y a localement, au détour d'une étoile comme Proxima du Centaure située à 4.37 années-lumière un système multiple abritant une exoplanète, même si nous savons qu'elle n'est pas viable (sa surface atteint 1200°C).

Bref, à l'endroit où seront parvenus nos Voyagers dans quelques dizaines de millénaires, il n'y a pas un îlot de vie à perte de vue ou de capteur. Cela nous force à reconsidérer avec humilité notre position dans l'univers et reconnaître l'insignifiance de notre existence dans ce concert démesuré des choses qui nous entourent.

Herb Lassen

Herb Lassen, ingénieur de la société TRW est le concepteur de Pioneer 10. Il peut poser fièrement devant son chef d'oeuvre. Cliquer sur l'image pour écouter son commentaire (fichier MP3 de 600 KB). Documents TRW/Northrop Grumman.

Seule consolation, ces sondes spatiales témoigneront durant des millions et peut-être des milliards d'années de notre existence quelque part là-bas dans l'univers et de notre science capable de communiquer à travers le gouffre de l'espace et du temps.

Poussières d’étoiles, épuisées, déviées de leur trajectoire, si elles n'entrent pas en collision avec un astéroïde égaré et ne sont pas happées par l'attraction d'une étoile, ces sondes continueront à s'enfoncer dans la Voie Lactée à 27 km/s (par rapport à la Terre, 15 km/s par rapport au Soleil), subissant une lente dégradation par le rayonnement cosmique et les poussières.

La plupart des sondes spatiales envoyées vers les planètes géantes existeront probablement encore lorsque nos descendants feront le premier pas vers les étoiles. Mais elles seront hors d'atteinte, inaudibles et invisibles.

Uniques objets construits de la main des hommes destinés au long-court galactique, pendant des éons nos vaisseaux voyageront comme les premiers aventuriers, sur de frêles embarcations perdues dans une mer infinie. Dérivants, égarées dans les cirrus interstellaires et bousculées par les vents stellaires, notre seule récompense sera d'avoir lancé dans ce vaste océan cosmique les seules oeuvres d’art du génie humain dignes d'un voyage sans fin en quête de connaissances.

A l'image des courageux pionniers des temps jadis, j'aime imaginer nos sondes spatiales comme des aventuriers aux cheveux longs fait de métal, la peau dorée burinée par le Soleil, le chapeau formé par la parabole porté bas sur le front pour éviter la lumière et les poussières, gardant dans leur mémoire de silicium le souvenir des hommes qui leur insuflèrent la vie durant quelques instants. Dans leurs yeux bleus électroniques se reflètent le Soleil, cette étoile-phare qui un jour leur servit de repère afin qu'elles ne s'égarent pas dans l'océan cosmique.

J'aimerais vous crier "Emmenez-moi vers les soleils lointains et les rivages galactiques" mais nous savons que c'est impossible. Envolez-vous ! Adieu chers aventuriers et merci. Sans regret et sans espoir de retour, vous avez réalisés un travail extaordinaire dans un esprit désintéressé, au service d'une civilisation de l'Universel. Voyagez maintenant, l’esprit libre de tout devoir, votre mission accomplie. Dans nos coeurs, votre souvenir demeurera, impérissable. Fin de transmission.

Pour plus d'informations

Le système solaire (sur ce site)

L'anomalie de survol (sur ce site)

Les communications spatiales avec Mars (sur ce site)

Messages aux extraterrestres (sur ce site)

Animation des trajectoires de Voyager 1 et 2 en 3D, YouTube

La mission des Voyager 1 et 2, YouTube

En route vers l'infini, YouTube

Space Probes to the Outer Planets, Historic Spacecraft

Voyager golden record 3xLP box set

Voyager Mission Status, JPL

Voyager Weekly Report, JPL (de 1995 à aujourd'hui)

Voyager, the Interstellar Mission, JPL

Voyager Project Information, NASA/GSFC

Voyager's greetings to the universe

The spacecraft that will not die, Mark Wolverton

Flyby: The Interplanetary Odyssey of Voyager 2, Joel Davis, Atheneum, 1987

Pioneer 11, NASA

Pioneer: First to Jupiter, Saturn, and beyond, Richard O. Fimmel, NASA SP-446, 1980 (Mission Pioneer 11, en ligne)

Pioneer: First to Jupiter, Saturn, and beyond, Richard O. Fimmel, NASA SP-446, 1980 (livre)

Pioneer Odyssey, Richard O. Fimmel, NASA SP-349, 1977 (Mission Pioneer 10, en ligne)

Planetary Society (Pioneer Anomaly)

Silver Anniversary Pioneer 10, NASA/ARC

The Depths of Space: The Story of the Pioneer Planetary Probes, Mark Wolverton, Joseph Henry Press, 2004.

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