MISSIONS MARTIENNES APRÈS VIKING

Le rover Sojourner le premier rover à avoir foulé le sol martien

INTRODUCTION

Bonjour à tous. Si vous vous souvenez, il y a quelque temps déjà, j’avais fait un premier article sur les différentes missions martiennes accessible ici. Dans ce précédent article, je m’étais arrêté aux missions du programme Viking des USA.

Ainsi, dans cet article, je vous parlerai d’un sujet tout aussi intéressent. En effet, dans cet article, je reviendrai sur les missions martiennes après Viking, jusqu’à la fin des années 90. Au début je voulais faire un seul article. Cet Article aurait couvert la période qui va des premières missions martiennes qui suivent les missions Vikings, et jusqu’aux missions martiennes actuelles. Cependant, en préparant cet article, et en commençant les recherches, je me suis très vite aperçu que cela aurait été trop long et trop dense comme article. J’ai donc décidé de découper cet article en plusieurs articles. Tout cela afin de pouvoir aller plus en détail dans les missions martiennes que je vais aborder ici. Nous verrons en outre dans cet article, qu’après la réussite des missions martiennes Viking, il faudra attendre 20 ans avant de revoir des missions martiennes couronnées de succès.

LES MISSIONS MARTIENNES APRÈS VIKING

Après les missions martiennes Viking 1 et 2, on assiste à une période de 20 ans sans nouvelles missions américaine sur le sol martien. En premier lieu, les scientifiques à l’origine du programme Viking espèrent d’autres missions plus ambitieuses. Mais les gestionnaires de la NASA, misent avant tout sur l’objectif de la maitrise de l’orbite terrestre. Ils sont en rivalité avec l’URSS sur ces objectifs. Premièrement, L’URSS a démontré sa maitrise du séjour de longue durée en orbite basse avec ses stations spatiales.

Pour commencer, l’URSS montre avec son programme de station spatiale Saliout, sa maitrise dans le domaine Les USA, eux, enverront la station Skylab. Je ferais peut-être un article sur le sujet. Néanmoins, vous pouvez visionner ces excellentes vidéos sur ce sujet sur la chaine du Youtubeur StarDust. Vidéo sur la station Skylab. Vidéo sur les stations Saliout/Almaz. En outre, il ne faut pas oublier non plus que c’est à cette époque que la NASA développait la Navette Spatiale.

Le développement de la Navette Spatiale draine alors une grande partie du budget de la NASA. En outre, la NASA avait vu son budget fortement diminué après la fin de la course à lune. Par ailleurs, j’en parle dans cet article au sujet du pourquoi ne sommes-nous jamais retournés sur la lune ?

LES MISSIONS MARTIENNES SOVIÉTIQUE PHOBOS (1988)

LES MISSIONS MARTIENNES APRÈS VIKING
Vue d’artiste de la sonde Phobos 2

Néanmoins, les Soviétiques eux, s’intéressent à nouveau à Mars. Cette fois, le principal objet d’étude n’est pas la planète, mais son satellite Phobos. Tout d’abord, le lancement de la sonde Phobos 1 est effectué le 7 juillet 1988. Enfin, le lancement de Phobos 2, est lui effectué le 12 juillet 1988.

Cependant, suite à une erreur humaine, la sonde Phobos 1 cesse d’émettre le 2 septembre 1988. Le 27 mars 1989, les communications sont avec la sonde Phobos 2, alors qu’elle était à seulement 50 mètres de son objectif. On estime aujourd’hui que ce sont des particules émises lors d’une éruption solaire, qui sont à l’origine du dysfonctionnement.

L’ÉCHEC DE LA MISSION MARTIENNE MARS OBSERVER – USA (1992)

Vue d’artiste de Mars Observer.

Dix-sept ans c’est le temps nécessaire pour dépouiller les données envoyées par les sondes Vikings. C’est donc en 1992 que la NASA décide de retourner vers Mars. Ainsi, elle lance Mars Observer le 25 septembre 1992. Mais le 21 août 1993, soit trois jours avant l’insertion en orbite martienne, le contact avec la sonde fut perdu. L’échec de cette mission entraîne une révision complète de la stratégie américaine d’exploration du système solaire. Ainsi, la NASA lancera désormais des sondes moins sophistiquées mais à budget serré. Dorénavant, l’objectif est de ne pas tout perdre en cas d’échec tout en permettant la réalisation d’un plus grand nombre de missions avec un cycle de développement raccourci.

L’ÉCHEC DE MARS 96 – RUSSIE (1996)

Mars 96 dans le bâtiment d’assemblage.

C’est un lanceur Proton qui lance la sonde du Cosmodrome de Baïkonour, le 16 novembre 1996. le Lancement de cette sonde, devait être a la base effectuée en 1994. Cependant, l’industrie spatiale russe rencontre des problèmes avec l’éclatement de l’URSS, le lancement fut repoussé.

Cette mission était très ambitieuse, avec une sonde de plus de 6 tonnes. Premièrement, elle embarquait plus de 500 kg de matériel scientifique. Elle devait mener une quarantaine d’expériences, préparées par une vingtaine de pays dont onze Européennes et deux Américaines. Mars 96 aurait du arrivé dans le système martien le 12 septembre 1997, soit 10 mois après son lancement.

Malheureusement, à cause d’un problème lors de la mise à feu du quatrième étage de la fusée, la sonde n’a pu quitter l’orbite terrestre. Finalement, elle s’est désintégré (après trois révolutions orbitales) dans les hautes couches de l’atmosphère. Le 17 novembre 1996, entre 0h45 et 01h30, la sonde s’est désintégrée dans une zone de 320 kilomètres sur 80 kilomètres, située entre l’océan Pacifique, le Chili et la Bolivie.

La sonde européenne Mars Express reprendra une partie des expériences en 2003.

MARS GLOBAL SURVEYOR – USA (1996) PREMIÈRE DES MISSIONS MARTIENNES APRÈS VIKING A ÊTRE UN SUCCÈS

MISSIONS MARTIENNES APRÈS VIKING
MGS en orbite autour de Mars (vue d’artiste).

La mission Mars Global Surveyor, est la première des missions martiennes des USA après le programme Viking à être un succès. C’est un lanceur Delta II qui envoie la sonde, depuis la base de Cap Canaveral en Floride. Enfin, après un transit d’environ 300 jours, la sonde arrive à proximité de Mars le 12 septembre 1997. elle se met alors en orbite autour de Mars avec une orbite fortement excentrique. Le périapse est de 262 km au-dessus de l’hémisphère nord. L’apoapse est situé à 54 026 km au-dessus de l’hémisphère sud.

L’objectif était que la sonde a une orbite héliosynchrone. Ce qui permet à la sonde de passer au-dessus de l’ensemble de la surface à la même heure solaire et donc dans des conditions d’éclairage identiques. Cependant, l’insertion sur une orbite héliocentrique autour de Mars d’un engin spatial en provenance de la Terre nécessite qu’il ralentisse de manière importante.

Pour éviter de devoir embarquer une quantité de carburant trop importante et pour limiter le poids de la sonde, la NASA a eu recours à l’aérofreinage de la sonde avec l’atmosphère martienne. Cette technique a déjà été expérimentée avec la sonde Magellan qui étudiait Vénus. Cette première sonde a été lancée le 4 mai 1989, par la navette Atlantis. La sonde signe aussi le renouveau du succès pour les missions martiennes des USA, 20 ans après le succès des sondes Viking.

LES RÉSULTATS SCIENTIFIQUES DE LA MISSION

Les résultats de la Mission sont très fructueux. Au cours de sa mission, a collecté et transmis environ 5 térabits de données et plus de 244 000 images. Ainsi, l’altimètre MOLA a permis de dresser une carte topographique de Mars exceptionnellement précise.

La sonde a aussi étudié le champ magnétique de Mars. Champ magnétique qui est bien plus faible que celui de la Terre. La sonde a aussi mis en évidence que la forme de Mars est ellipsoïde (légèrement aplati aux pôles), comme sur terre, dû à sa rotation sur elle-même. Cet aplatissement, a été mesuré à 20 km. Ainsi, à l’équateur, le rayon de la planète est de 3 396 km, et aux pôles de 3 376 km, soit une différence de 20 km. Sur terre, cette différence est de 22 km.

Une des découvertes les plus importantes, est la présence d’Hématite grise sur deux sites : dans la région de Terra Meridiani, près de l’équateur martien à 0° de longitude, et dans l’Aram Chaos, près de Valles Marineris. En effet, cette découverte a beaucoup intéressé les scientifiques, car cela constitue un indice de la présence d’eau liquide dans un passé lointain.

La sonde a aussi étudié l’atmosphère de Mars, ces calottes polaires. La sonde étudie aussi la variation de l’épaisseur de ces calottes polaires, dues à la sublimation, au transport et au dépôt de l’eau et du dioxyde de carbone sous l’effet des variations de température. La masse échangée entre la surface et l’atmosphère au gré des saisons représente une proportion remarquable de 50 milliardièmes de la masse totale de la planète et son impact sur le champ gravitationnel, ce qui a pu être mesuré.

ÉTUDE DES LUNES MARTIENNES

La sonde a aussi étudié les lunes de Mars, lors des survols de la lune Phobos réalisés au cours de la première année. Elle a aussi étudié la surface de Mars.

FIN DE LA MISSION

En 2006, ça fait déjà 10ans que la sonde Mars Global Surveyor est une orbite autour de Mars. La mission initiale, était à la base prévue pour une durée initiale de 5 ans. C’est à cette période qu’elle commence à montrer des signes de faiblesse. En effet, en juillet puis en aout de cette année, l’ordinateur principal, puis celui de secours, tombent temporairement en panne.

Néanmoins, la sonde spatiale dispose de suffisamment de carburant pour pouvoir continuer de fonctionner jusqu’au milieu des années 2010. Ainsi, la NASA décide donc de procéder à une prolongation de la mission. Pour commencer, le 2 novembre 2006, les opérateurs au sol envoient une instruction de routine pour modifier l’orientation des panneaux solaires afin de réduire leur échauffement. Mais, alors que la sonde spatiale devait reprendre contact deux heures plus tard, aucun signal n’est reçu sur Terre. Dans les jours qui suivent, toutes les tentatives de reprise de contact échouent. La caméra de la sonde spatiale MRO, qui est arrivé autour de Mars récemment, est utilisée pour tenter de prendre une photo de MGS afin de pouvoir réaliser un diagnostic visuel.

Des instructions sont envoyées en aveugle à MGS pour que l’orbiteur fasse passer ses communications par le rover Opportunity qui arpente le sol martien. Mais toutes ces tentatives de diagnostic et de dépannage échouent. Finalement, c’est le 28 janvier 2007, que la NASA officialise la perte de Mars Global Surveyor.

MARS PATHFINDER ET LE ROVER SOJOURNER – USA (1996)

MISSIONS MARTIENNES APRÈS VIKING
Pathfinder et Sojourner avant leur lancement en octobre 1996.

Mars pathfinder est une sonde spatiale de type atterrisseur. Elle est lancée le 4 décembre 1996, soit 1 mois après la sonde Mars Global Surveyor. L’engin spatial principal est avant tout un démonstrateur technologique. La mission, permet de valider le recours à une nouvelle technique d’atterrissage en douceur sur Mars utilisant des coussins gonflables et utilise pour la première fois sur Mars un rover, nommé Sojourner. Le nom du rover a été choisi en l’hommage de Sojourner Truth, une abolitionniste afro-américaine et militante pour le droit de vote des femmes, née de parents esclaves vers 1797, et morte le 26 novembre 1883.

Avant d’être lancée le 4 décembre, le lancement avait été reporté deux fois. Premièrement, le lancement a été reporté une première fois à cause du mauvais temps. Enfin, lors de la seconde tentative, une panne informatique, qui stoppe le compte à rebours, 4 minutes avant l’allumage des moteurs. Il a finalement lieu le 4 décembre 1996 à 06:58:07 UTC.

Cette mission, est la première des missions martiennes après Viking à atterrir sur Mars. Mars Pathfinder est la seconde mission du programme Discovery de la NASA. Ce programme rassemble des projets d’exploration du système solaire à faible coût. La première, était la mission NEAR Shoemaker, qui avait pour objectif de se mettre en orbite autour d’Eros, un des plus gros astéroïdes géocroiseurs. Cette première mission du programme Discovery a été achevée le 28 février 2001 avec succès.

RÉSULTATS DES MISSIONS MARTIENNES MARS PATHFINDER ET DE SOJOURNER

Au cours de la mission, 17 050 images, dont 550 provenant du rover ont été faites et transmises à la terre. Environ 8,5 millions de mesures de la pression atmosphérique, de la température et de la vitesse des vents martiens ont été effectuées. Le rover a parcouru une centaine de mètres et effectué 230 manœuvres, réalisant l’analyse chimique de seize roches et parcelles de sol différents. Le tout répartit sur une surface d’environ 250 m². La mission, qui avait une durée prévue de 7 jours, a duré 12 fois plus longtemps.

Sur un plan purement scientifique, le bilan de la mission qui se voulait avant tout une démonstration technologique est relativement maigre.

Néanmoins, cette mission a démontré l’intérêt des rovers pour l’exploration de la surface de Mars et ainsi, a ouvert la voie aux rovers futurs.

FIN DE LA MISSION

Après avoir étudié le site de Rock Garden, l’équipe projette envisage d’envoyer Sojourner beaucoup plus loin pour évaluer ses capacités et contribuer à la mise au point de la prochaine génération de rovers. Mais la recharge de la batterie de Mars Pathfinder se dégrade progressivement. Un dernier contact avec la sonde spatiale a lieu le 27 septembre 1997 à 10h 23 heure universelle.

Le 28 septembre la sonde spatiale ne répond plus. La raison exacte de l’arrêt des transmissions n’est pas certaine. C’est probablement dû à l’épuisement de la batterie durant la nuit qui aurait remis l’horloge interne à 0. Lorsque le jour revient et que l’énergie afflue de nouveau, l’ordinateur embarqué n’aurait pas pu situer la Terre et donc pointer l’antenne parabolique vers celle-ci. Une brève liaison est rétablie les 1ᵉʳ et 7 octobre mais sans qu’aucune donnée ne soit transmise. L’électronique devenant de plus en plus froide au fil des nuits. Il est probable qu’elle a cessé de fonctionner de jour au bout d’un certain temps. Les ingénieurs abandonnent le 10 mars 1998 les tentatives de prise de contact.

AUTRES SONDES MARTIENNES DES USA (1998 ET 1999)

Entre la fin 1998 et le début 1999, la NASA lance deux nouvelles sondes, Mars Climate Orbiter et Mars Polar Lander. Cependant, toutes les deux sont victimes de défaillances à trois mois d’intervalle avant d’avoir débuté la partie scientifique de leur mission. Face à cette série de défaillances, visiblement liées à sa nouvelle doctrine, la NASA suspend toutes les missions futures de son programme d’exploration martienne, notamment les sondes Mars Surveyor 2001 en voie d’achèvement.

LA SONDE NOZOMI – JAPON 1998

La sonde Nozomi, qui veut dire espoir en japonais est la première sonde spatiales japonaise à avoir été envoyée vers une autre planète. La sonde a décollé le 3 juillet 1998 du centre spatial de Uchinoura, situé au Japon. Elle a été lancée par une fusée M-V. Cependant, au cours de son transit vers Mars, elle perd une partie de son carburant à la suite du mauvais fonctionnement d’une valve. Ensuite, elle son électronique est endommagée par une tempête solaire.

Enfin, C’est en décembre 2003, que l’agence spatiale met fin à la mission. En effet, la sonde est incapable de manœuvrer pour se placer en orbite autour de Mars.

La sonde est la deuxième sonde interplanétaire du Japon. La première, était la sonde Suisei, qui avait décollé le 18 aout 1985, afin de survoler la comète de Halley. Cette première mission interplanétaire du Japon avait été couronné de succès.

CONCLUSION

Dans l’article que vous venez de lire, nous avons vu que même avec l’amélioration des techniques spatiales, les missions martiennes comportent toujours des risques d’échecs. Dans le prochain article, nous aborderons les missions martiennes des années 2000 à 2010. En outre, nous verrons que même pendant cette période, outre les missions martiennes qui ont été un succès, certaines missions martiennes ont essuyé des échecs cuisant.

LE PREMIER ARTICLE SUR LES MISSIONS MARTIENNES

Les sondes Martiennes

Les sondes martiennes

Les sondes martiennes
Mars Exploration Family Portrait crédit Jason Davis http://www.planetary.org/blog/article/00003273/

L’exploration robotique de la planète Mars débute en 1960. Ça commence avec les premières sondes Martiennes soviétiques.

En effet, seulement 3 ans après le lancement réussi de spoutnik, le premier satellite artificiel de l’histoire, l’URSS envoie déjà ces premières sondes. Contrairement aux USA, L’URSS dispose de lanceur assez puissant pour envoyer des sondes interplanétaires.

Les soviétiques envoient donc 2 sondes vers Mars, Marsnik 1 le 10 octobre 1960, et Marsnik 2, le 14 octobre 1960. Malheureusement, les sondes furent détruites lors du lancement. Il s’avéra que le troisième étage du lanceur n’avait pas pu démarrer. Cela empêcha les sondes d’atteindre une altitude suffisante qui culmina à 120 km.

Les sondes martiennes
photo de la sonde Marsnik 1

Les échecs soviétiques (1960-1964)

En 1962, le 24 octobre 1962, Spoutnik 22 (Mars 1962A), a été lancé à son tour. Mais fut aussi un échec et explose au cours de la manœuvre d’insertion en orbite terrestre. Huit jours plus tard, le premier novembre 1962, la sonde martienne Mars 1 est lancée. La mission est de survoler Mars afin de prendre des images de sa surface. Elle devait aussi transmettre des données sur sa structure atmosphérique. Elle doit aussi étudier les rayonnements cosmiques. La sonde parvient à échapper à l’attraction terrestre, mais alors qu’elle est à mi-distance de son objectif, la sonde interrompt subitement ses communications.

La sonde mars
photo de la sonde mars 1

Spoutnik 24, fait partie de la liste des sondes martiennes envoyées cette année là. La mission de la sonde était de tenter un atterrissage sur Mars. Malheureusement, la sonde a raté l’injection sur la trajectoire vers Mars. L’ensemble constitué par le lanceur et la sonde s’est alors brisé en 5 morceaux qui sont rentrés dans l’atmosphère terrestre le mois suivant.

En 1964, l’URSS fait une autre tentative avec la sonde Zond 2. La sonde est lancée le 30 novembre 1964. La mission de la sonde est simple Elle devait coiffer au poteau la sonde américaine Mariner 4. La sonde américaine est partie deux jours plus tôt. Malheureusement, c’est un nouvel échec. Le lancement à réussi mais les communications avec la sonde sont perdues alors que la sonde est en route vers Mars.

Les premiers survols de Mariner 4 et échec de Mariner 3 (1965)

sonde mariner 4
Une vue d’artiste de la sonde Mariner 4 dans l’espace

Les premières sondes martiennes des USA, sont lancées en 1964.

La sonde Mariner 3

La sonde Mariner 3 a été lancé par le lanceur Atlas/Agena le 5 novembre 1964. Mais malheureusement ce fut un échec. La coiffe de protection ne s’éjecte pas après la traversée de l’atmosphère. L’engin alors alourdi de 136 kg, sa vitesse devient inférieure de 254 m/s à celle désirée pour une injection sur une trajectoire martienne. La coiffe empêche non seulement la sonde de rejoindre son objectif. Elle obstrue également les différents capteurs des instruments scientifiques. Le dépliement des panneaux solaires est alors impossible. Les émissions avec la sonde cesseront le 6 novembre 1964 à 5 heures. La sonde n’aura vécu que 8h 43. Injectée sur une orbite solaire, elle passera le 16 avril 1965 à 68 millions de kilomètres de Mars.

La sonde Mariner 4

Mariner 4 était la sonde jumelle de Mariner 3. En effet, à cette époque, les sondes martiennes sont systématiquement doublés à cause des risques d’échecs. Ceci afin de maximiser les chances de réussite du programme. Les ingénieurs ont après 3 semaines d’acharnement, diagnostiqués le problème de la coiffe.

Les différentes expériences de la sonde

Le problème ainsi corrigé, Mariner 4 put prendre sa place sur le pas de tir. Son principal objectif était de mener à bien des observations planétaire. La sonde devait également conduire des expériences d’astrophysiques. Elle devait mesurer les champs magnétiques et des particules dans l’espace interplanétaire et au voisinage de Mars. Après avoir accompli son objectif principal, elle a également permis aux ingénieurs et techniciens d’acquérir de l’expérience et des compétences dans le domaine des vols interplanétaire de longue durée. Le coût total de la mission représentait 83,2 millions de dollars.

La sonde Mariner 4 est la quatrième sonde du programme Mariner. Elle est lancée par la NASA le 28 novembre 1964 grâce au lanceur Atlas-Agena D de l’aire de lancement LC-12 de la base de lancement de Cap Canaveral.

La mission de la sonde est d’effectuer un survol de la planète. Elle devait aussi prendre des photos de la surface. La sonde Mariner 4 est la première sonde martienne a effectué un survol réussi de la planète Mars.

Premier survol de Mars

La sonde survole Mars les 14 et 15 juillet 1965. Mariner 4 passe, à l’altitude la plus proche de la planète Mars, à 9 846 km. La transmission des images enregistrées vers la Terre commence environ 8,5 heures après la ré acquisition du signal. La transmission se poursuit jusqu’au 3 août 1965. Toutes les images sont transmises deux fois pour garantir qu’aucune donnée ne soit manquante ou corrompue.

Résultats de la sonde Mariner 4

Lors de son survol, Mariner 4 a été programmée pour prendre 22 images de la planète Mars sur une période de 26 minutes.

Si la durée totale de l’enregistrement des images par la caméra n’a pas excédé une heure, il n’en sera pas de même pour la transmission des clichés obtenus vers la Terre. Il faudra compter environ 10 jours pour mener à bien la transmission des 22 images. Toutes les images ne seront récupérées que le 24 juillet ! Une seconde transmission sera télécommandée à partir du 2 août pour s’assurer qu’aucune donnée ne manque ou n’est corrompue.

La caméra de Mariner 4 grave en fait ses images sur une bande magnétique, un fin ruban long de 100 mètres, et celles-ci ne sont donc pas transmises en direct à la Terre, car le débit autorisé par l’équipement de la sonde et la distance à laquelle elle se trouve ne suffirait pas. Les images étaient au format carré, chacune comprenant 200 lignes de 200 pixels ou points chacune. Les pixels codaient l’éclairement sur 6 bit, et l’image possédait donc 64 niveaux de gris (chaque image pesait donc 240 000 bits) La distance minimale pendant la prise de vue a été de 11 900 km et à cette distance, la résolution était d’un kilomètre par pixel.

Une technologie archaïque

Pour la transmission, la bande magnétique doit passer entre la tête de lecture d’un magnétoscope qui lit les informations enregistrées sur le fin ruban pour les diriger vers l’antenne grand gain. Le moteur faisait défiler la bande sous la tête de lecture à la vitesse de 0,254 mm par seconde et marquait une pause entre chaque image. Les capacités de transmission de la sonde étaient très réduites, et l’antenne grand gain émettait des données avec un débit de 8,33 bps (bit par seconde). A cette vitesse, il fallait donc près de 8 heures pour transmettre une image au complet !

L’inscription des images sur la bande magnétique par la caméra puis leur relecture par le magnétoscope n’était bien sûr pas sans risque. Aujourd’hui, un tel dispositif ressemblerait au bricolage approximatif d’un amateur.

Première photo de Mars

photo prise par mariner 4
première photo de la surface de Mars prise par Mariner 4

Le programme Mariner Mars 71, les sondes martiennes Mariner 8 et 9

maquette de la sonde
Une maquette de la sonde orbitale Mariner 9

lancement de la sonde
Le lancement de Mariner 9 par le lanceur Atlas-Centaur (AC-23).

Le programme Mariner Mars 71 se compose de deux sondes martiennes conçus pour orbiter autour de la planète Mars. Les sondes martiennes Mariner 8 et Mariner 9.

La sonde Mariner 8

La sonde Mariner 8 est lancée le 9 mai 1971. Malheureusement, un problème technique sur le lanceur fait que la sonde retombe dans l’océan pacifique.

La sonde Mariner 9

Mariner 9 est lancée vers la planète Mars le 30 mai 1971 et atteint celle-ci le 14 novembre de la même année. Mariner 9 est la première sonde à se mettre en orbite autour d’une autre planète.

Moins de 1 mois plus tard les sondes martiennes soviétiques Mars 2 et Mars 3 se mettront elles aussi en orbite autour de Mars. Après une tempête de poussière sur Mars, la sonde Mariner 9 parvient enfin le 2 janvier 1972 à envoyer ces premières photos de la surface prise par elle.

Les photos sont d’une clarté surprenante, la résolution atteignant 1 km. Les découvertes de la sonde sont impressionnantes, on n’y découvre des éléments marquants de la géographie de Mars tels que le volcan Olympus Mons, le plus grand volcan du Système solaire, et l’énorme canyon qui est ensuite nommé Valles Marineris en l’honneur de la réussite de la mission. Mariner 9 permet aussi de construire le profil vertical de l’atmosphère de Mars.

Résultat de la mission Mariner 9

La mission martienne Mariner 9 aboutit à une cartographie de la surface de Mars, comprenant les premières vues détaillées des volcans de Mars, de la Valles Marineris, des calottes polaires martiennes et des satellites naturels de Mars, Phobos et Déimos. Mariner 9 fournit également des informations sur les tempêtes de poussières sur Mars, la figure triaxiale de Mars et le champ de gravité ainsi que des preuves de l’activité éolienne de surface de la planète Mars.

Le programme soviétique Mars, les sondes martiennes Mars 2 et 3 (1971-1974)

Les sondes martiennes
Schéma de Mars 3, sonde jumelle de Mars 2

Après les échecs des missions martiennes de 1969 dont j’ai parlés plus tôt, les soviétiques se mettent tout de suite au travail afin de développer de nouvelles sondes martiennes, afin de profiter de la fenêtre de lancement de 1971. Un orbiteur et deux atterrisseurs sont programmés par les soviétiques en 1971, comme cela se pratique à cette époque en raison de la faible fiabilité des lanceurs et des engins spatiaux, afin de maximiser les chances de réussite du programme.

L’échec de Cosmos 419

La première sonde martienne soviétique à ouvrir le bal des lancements est cosmos 419, lancée le 10 mai 1971. Malheureusement, la sonde n’arrive pas s’injecter vers Mars et retombe sur Terre 2 jours plus tard le 12 mai. L’échec est dû à une erreur de programmation. En effet, une erreur fit que le démarrage du quatrième étage était programmé un an et demi après le tir, au lieu d’une heure et demie. L’ensemble perdit de l’altitude petit à petit, et retomba sur Terre deux jours après. Conformément aux habitudes soviétiques, la mission ayant raté, la sonde ne reçut pas de nom, et fut numérotée avec le préfixe Cosmos commun.

Les sondes Mars 2 et 3

Dans ce programme, 2 autres sondes martiennes sont lancées. Mars 2, qui décolla du cosmodrome de Baïkonour le 19 mai 1971.

La sonde Mars 3, lancée elle le 28 mai 1971, grâce à un lanceur Proton depuis le cosmodrome de Baïkonour. Elle était pratiquement identique à la sonde Mars 2, mais elle transportait une expérience exclusive d’origine française qui n’était pas à bord de Mars 2.

Mars 2 se met en orbite autour de la planète Mars le 27 novembre 1971. Le module de descente se désengage du compartiment orbital. Ce dernier termine son voyage en s’insérant correctement en orbite. Malheureusement pour les soviétiques, les américains étaient déjà sur place grâce à Mariner 9 qui s’était inséré en orbite 13 jours avant, le 14 novembre 1971.

Une réussite partielle de Mars 2

Malheureusement, l’atterrisseur connaîtra une fin peu glorieuse. Le système de descente ne fonctionna pas et l’atterrisseur s’écrasa. L’atterrisseur de la mission martienne Mars 2 devint néanmoins le premier objet construit par l’homme à atteindre la surface martienne. Il y a plusieurs facteurs qui peuvent expliquer l’échec de l’atterrissage. Soit on peut l’attribuer à un défaut de conception, soit à une panne causée par la tempête de poussière planétaire qui venait d’apparaitre sur Mars.

Pour l’orbiteur aussi les résultats ne sont pas fameux. Les photos prisent par l’orbiteur sont de très mauvaise qualité à cause de la même tempête de poussière.

Une réussite aussi mitigée pour Mars 3

La sonde martienne Mars 3 elle, ce met en orbite le 2 décembre 1971 et largue en même temps sont module d’atterrissage. Pour la première fois dans l’histoire de l’exploration spatiale, un engin humain effectue un atterrissage en douceur à la surface d’une autre planète. En effet, même si l’atterrisseur de Mars 2 a réussi à atteindre la surface Martienne, c’était plutôt un crash qu’un atterrissage réussit.

Malheureusement, même si l’atterrissage sur Mars est une réussite, la joie des soviétiques allait être de courte durée. Environ 20 secondes après l’atterrissage, alors que les instruments et en particulier la caméra s’étaient déjà attelés à la tâche, les communications radios furent coupées pour une raison qui demeure inconnue. Comme pour Mars 2 plusieurs causes sont avancées pour expliquer le dysfonctionnement. Soit l’incident incombe à l’atterrisseur lui-même soit au système de relais radio de l’orbiteur.

Les raisons des échecs

Si l’atterrisseur avait réussi à sortir vivant d’une descente qui avait dû être éprouvante, à cause de la tempête de poussière toujours a l’œuvre sur la planète, il lui a fallu ensuite affronter les conditions qui régnaient en surface.

Une bourrasque violente a peut-être malmené un peu trop fortement le petit atterrisseur, endommageant de manière irréversible ses systèmes de bord. La forte teneur en poussière des couches atmosphériques de surface explique peut-être le faible éclairage de l’unique photographie acquise par Mars 3.

Pour l’orbiteur de Mars 3, les choses se sont passé beaucoup plus mal que pour l’orbiteur de Mars 2. Le compartiment orbital allait avoir beaucoup moins de chance que son prédécesseur. Pendant le voyage Terre-Mars, une fuite de carburant avait vidé partiellement ses réservoirs, et il ne lui restait plus assez de carburant pour s’insérer sur l’orbite initialement prévue. La sonde put cependant être placée sur une orbite d’une période de 12,7 jours (contre 18 heures pour Mars 2 !), avec un périapse à 1530 km et un apoapse à 190 000 km.

L’inclinaison était par contre similaire à celle de l’orbite suivie par Mars 2. Cette orbite de secours était particulièrement défavorable aux observations, car la sonde ne passait que très peu de temps au périapse (seul endroit ou la surface de Mars était assez proche pour pouvoir être étudiée) et il fallait attendre une douzaine de jours avant de repasser dans cette partie de l’orbite !

Résultats scientifiques des sondes martiennes de Mars 2 et Mars 3

Les sondes martiennes Mars 2 et Mars 3 ont envoyé vers la Terre un total de 60 images. La majorité était inutilisable. Cet exemple montre l’avantage que peut apporter une programmation à distance d’un engin spatial. Adaptabilité et flexibilité sont deux facteurs essentiels dans la réussite d’une mission. Une leçon que les soviétiques auront payé très cher. En effet, alors que les sondes martiennes soviétiques était programmées avant le lancement et ne pouvait pas être programmées à distances, les sondes martiennes des USA elles, pouvait l’être. Ce qui permettait alors de faire des corrections si des évènements imprévus survenaient, comme par exemple une tempête de poussière.

La fenêtre de tir de 1973, les sondes martiennes Mars 4, 5,6 et 7

Lors de la fenêtre de tir du 1973, les soviétiques et les américains avait plusieurs projets de sondes martiennes dans les cartons.

Les américains avec les sondes martiennes Viking. Les soviétiques eux ont quant à eux pas moins de 4 sondes martiennes ! les orbiteurs Mars 4 et Mars 5 et les atterrisseurs Mars 6 et Mars 7.

Mais des contraintes budgétaires et techniques empêcheront les USA d’être prêt à temps. La mission Viking sera finalement reportée pour 1975 et les américains se retrouveront sans sondes martiennes pour 1973.

Des résultats très faible

Malgré l’envoi de quatre sondes martiennes en 1973, les soviétiques n’amasseront qu’une masse très faible d’informations sur la planète Mars.

Mars 4 devait se placer en orbite, mais la manœuvre d’insertion orbitale fut un échec et les scientifiques durent se contenter d’un simple survol.

Les orbiteurs Mars 4 et 5

L’orbiteur Mars 5 eu un peu plus de chance que son homologue Mars 4, car il réussit sa mise en orbite. Mars 5 acquit un certain nombre d’images de la surface martienne avant de mourir prématurément au bout d’une vingtaine d’orbite, suite à la dépressurisation de l’un de ses compartiments.

Certaines photographies prises par Mars 5 sont pourtant intéressantes. Comme celles prises au-dessus de la région de Mare Erythraeum, région qui a toujours intrigué les soviétiques. Les photographies montrent en effet une vallée fluviale de 800 km de long, reliant les cratères d’impact Holden et Hale. Dénommé Uzboi. Elle reçoit comme affluent Nirgal Vallis, une autre vallée de 600 km de longueur découverte par Mariner 9.

Ces vallées étaient tellement semblables à celles d’un réseau hydrologique terrestre que la région devait recevoir la visite du module de descente de Mars 6. Malheureusement le module se posa à 200 km de là et le contact fut perdu juste avant l’atterrissage.

Les atterrisseurs Mars 6 et 7

Pour l’atterrisseur Mars 6, la sonde arrive sur Mars le 12 mars 1974 et libère le module de descente. Celui-ci retourne des données sur l’atmosphère pendant sa descente, puis c’est la perte de communication juste avant l’atterrissage.

Pour l’atterrisseur Mars 7, c’est aussi un échec cuisant. En effet, le module de descente manque la planète Mars de 1300 km le 9 mars 1974 à la suite d’une défaillance.

photo de mars 4
Photo de Mars 4, sonde jumelle de Mars 5

Les sondes martiennes
photo de mars 6

Résultat scientifique des sondes martienne

L’année 1973 aurait dû être l’année des soviétiques pour l’exploration de Mars. Un peu comme l’année 1971 avait été celles des américains et de la sonde Mariner 9.

Avec quatre sondes martiennes dont deux atterrisseurs, les soviétiques auraient dû faire des merveilles. Mais des échecs divers vont frapper les quatre vaisseaux (à chaque fois à cause de la dégradation d’un composant pendant la phase de croisière) .Les résultats seront énormément décevants par rapport à l’énergie dépensée.

La quantité des informations collectées par les quatre sondes martiennes soviétiques ne représente qu’un tout petit pourcentage des données rassemblées par l’unique sonde américaine Mariner 9.

Après la fenêtre de tir de 1973, les soviétiques laissent donc le champ libre aux États-Unis qui connaitrons eux le succès avec le programme Viking en 1975.

Conséquence de l’échec des missions des sondes martiennes soviétiques

Les soviétiques abandonnent les sondes martiennes et l’objectif de Mars pour le moment.Mais c’est pour se lancer avec passion dans celui de Vénus. Ils connaîtront avec l’exploration de cette planète le succès qu’ils n’ont jamais obtenu avec Mars.

La série de sondes vénusiennes soviétiques Venera 9-16 et les sondes Véga 1-2 figurent en effet en bonne place dans l’histoire de la conquête spatiale.

Le programme Viking, les sondes martiennes Viking 1 et 2 (1975-1976)

lancement de la sonde
Décollage de Viking 1 à bord d’une fusée Titan-III-Centaur

Les sondes martiennes
Dispositif orbital de la mission Viking

maquette de l'atterrisseur
Maquette du module d’atterrissage Viking (Musée de la Villette, Paris)

En 1975, les USA envoient deux sondes martiennes lors du programme Viking.

Les sondes Viking 1 et Viking 2.

Viking 1 est lancée le 20 aout 1975 par une fusée Titan III E.

Viking 2 est lancée le 9 septembre 1975 aussi par une par une fusée Titan III E.

La sonde Viking 2 (Viking A) aurait dû être la première à partir vers la planète rouge. Mais des problèmes techniques ont retardé son départ. Viking 1 (Viking B) s’est donc envolé à la place de sa sœur jumelle le 20 août 1975. Le lancement de Viking 2 s’effectuera in extremis, alors que la fenêtre de tir allait se refermer, le 9 septembre 1975.

Genèse du programme des sondes martiennes Viking

Le programme Viking a remplacé le programme de sondes martiennes Voyager Mars, qui avait été planifié dans le cadre du programme Apollo et qui fut abandonné par la suite.

De base, les sondes martiennes Viking ne sont rien d’autre qu’un orbiteur de type Mariner que l’on a équipé d’un atterrisseur.

La mission des orbiteurs était triple. Après avoir amené à bon port l’atterrisseur qu’ils portaient sur leur dos, ils devaient s’assurer que les sites d’atterrissage préalablement choisis ne présentaient pas de dangers. Contrairement aux sondes martiennes soviétiques, les sites présélectionnés pour l’atterrissage devaient effectivement être certifiés par les orbiteurs avant la descente des atterrisseurs. Les orbiteurs devaient également jouer le rôle de relais de transmission entre les atterrisseurs au sol et la Terre. Ce n’est qu’après avoir accompli ces deux objectifs que les orbiteurs Viking pouvaient se livrer à leur troisième tâche. Leur troisième tache était l’étude de la surface et de l’atmosphère de la planète rouge.

Le module d’atterrissage de la mission Viking mesurait 3 mètres de haut, pour une masse d’une demi tonne. Il emportait un total de 15 expériences scientifiques. Ses principaux objectifs étaient l’étude du sol martien, des vents et de l’atmosphère ainsi que la recherche d’éventuelles formes de vie.

Résultat scientifique des sondes martiennes Viking

Résultats des orbiteurs

Les résultats ramenés par les sondes martiennes Viking sont énormes.

Les orbiteurs ont photographié la presque totalité de la surface de la planète. Cela avec une résolution variant entre 150 et 300 mètres par pixel. Certaines zones ont fait l’objet d’une couverture encore plus précise avec des images dont la résolution atteignait 7,5 mètres par pixel.

Les deux orbiteurs quant à eux, ont collecté au total 52 603 images. Ces images nous offrent une vue globale et complète de la planète, ainsi que des images des deux satellites de Mars, Phobos et Deimos.

Les tempêtes de poussière régionales ou locales ont été observées, ainsi que les variations de la pression atmosphérique au cours d’une année martienne (ce qui a conduit à la découverte du cycle du CO2, lié au développement et au retrait des calottes polaires). Les sondes Viking ont même pu assister au formidable déchaînement de deux tempêtes globales de poussière au cours de l’année 1977.

Enfin, l’équipement radio des sondes a permis de mener à bien de nombreuses expériences fondamentales. Le décalage Doppler ainsi que les informations de distance ont été utilisés pour déterminer avec précision la position de l’atterrisseur à la surface de la planète. Il a été aussi possible d’évaluer la vitesse de rotation de Mars. Une étude de son inclinaison de son axe de rotation a aussi été réalisé. Son champ de gravité à été étudié. Le mouvement de précession, et le déplacement de Mars sur son orbite a aussi été étudié. Sans compter l’étude des propriétés de l’atmosphère et de l’ionosphère.

Des expériences d’astrophysiques et de mécanique céleste ont également eu lieu. Comme les éphémérides de Mars et de la Terre. La masse des satellites martiens. Une étude du milieu interplanétaire. Une étude de la couronne solaire. Même une expérience de relativité générale.

Résultats des atterrisseurs

Les sondes martiennes
Viking 2, peu après son atterrissage

4587 images de la surface martienne, la plupart en couleurs, ont été acquises par les deux atterrisseurs. Les deux stations météorologiques ont enregistré la pression, la température, la direction et la vitesse des vents pendant plus de trois années martiennes. Cela correspond à six années terrestres pour Viking 1. Pour Viking 2 deux années martiennes. Cela correspond à quatre années terrestres. L’ensemble représentait plus de 3 millions de mesures météorologiques.

Des résultats très intéressants

Lorsque les atterrisseurs sont arrivés sur Mars, c’était le début de l’été dans l’hémisphère nord. L’atmosphère était donc peu poussiéreuse. Le cycle de variation diurne de la température se répétait d’un jour sur l’autre.

La température moyenne sur Chryse Planitia était de -50°C, avec un minimum de -83°C à l’aube. La température maximum de -33°C au début de l’après-midi. Le site d’atterrissage de Viking 2 étant situé plus au nord, les températures étaient plus basses de 5 à 10 °C. La densité de l’atmosphère n’est pas suffisante pour lui permettre de retenir de la chaleur. L’air était toujours plus froid d’une vingtaine de degrés par rapport à la surface.

Les vents martiens soufflaient de manière bien plus faible que prévue. En effet, le vent soufflait à 2 mètres par seconde pendant la nuit. Il soufflait jusqu’à 7 mètres par seconde en cours de journée. Les tempêtes de poussière globales avaient des effets particulièrement importants sur la météorologie. L’atmosphère, chargée de particules de poussière, devenait soudain plus opaque.

La poussière en suspension permettait à l’air de se réchauffer plus vite et jouait le rôle de tampon en abaissant le contraste thermique journalier. Les vents soufflaient alors beaucoup plus vite avec des pointes de plusieurs dizaines de mètres par seconde. Ce qui était cependant loin d’atteindre les souhaits des scientifiques. Les scientifiques qui, ayant observé le déchaînement de la tempête de poussière qui avait retardé la mission de Mariner 9, pensait trouver des vents soufflants à une bonne centaine de mètres par seconde !

D’autres résultats tout aussi important

Le spectromètre de masse a mesuré la composition chimique de l’atmosphère ainsi que la composition isotopique pour cinq de ces constituants. L’argon était apparemment un composé minoritaire de l’atmosphère (1,6 %). Ces résultats invalidait les hypothèses émises sur la base du fonctionnement du spectromètre de masse de l’atterrisseur soviétique Mars 6 15 à 30%.

L’analyse chimique inorganique du sol a été menée par le spectromètre à fluorescence (XRFS). Les résultats se sont révélés déconcertants. Si Mars semble être constitué comme la Terre principalement par du silicium et de l’oxygène, c’est le fer qui occupe la troisième position, et non l’aluminium, qui se retrouve à la septième place loin derrière le magnésium, le calcium et le soufre.

Les aluminosilicates terrestres laissent la place sur Mars à des Ferrosilicates. Aucune analyse minéralogique n’est possible, mais les trois aimants circulaires ont donné des indications sur la nature des composés auxquels le fer a donné naissance. Les particules collées sur les aimants permettent bientôt d’identifier deux minéraux particuliers riches en fer et dotés de propriétés magnétiques : la magnétite bien répandue sur Terre et la maghémite, bien plus rare.

Le programme des sondes martiennes Viking en résumer

Viking 1

L’orbiteur

La mise en orbite a lieu le 19 juin 1976.

L’orbiteur va réaliser une cartographie pratiquement complète de la surface de Mars. Pour cela, elle effectua plus de 30 000 images dont la résolution varie entre 300 et 8 mètres par pixel. Il étudiera aussi l’atmosphère martienne (quantité de vapeur d’eau) et dressera une carte des températures de la surface.

L’orbiteur Viking 1 fut désactivé le 7 août 1980, après l’épuisement du gaz utilisé par le système de contrôle d’attitude.

l’atterrisseur

Pour l’atterrisseur Viking 1, l’atterrisseur réussit un atterrissage impeccable sur Chryse Planitia le 20 juillet 1976. Après l’abandon du site d’atterrissage de Ares Vallis. L’atterrisseur réussit un atterrissage impeccable sur Chryse Planitia le 20 juillet 1976. Seul point noir après l’atterrissage, le sismomètre ne fonctionne pas.

L’atterrisseur Viking 1 a photographié pour la première fois la surface martienne.Il a aussi étudié l’atmosphère et des objets astronomiques comme le soleil et les deux lunes martiennes. Au total, les deux atterrisseurs ont renvoyé à la Terre 4587 images. De nombreuses expériences ont été menées à bien. Une étude de la composition minérale du sol martien, de ses propriétés physiques et magnétiques, recherche de matière organique, mesures météorologiques. En tout plus de millions de mesures pour les deux atterrisseurs.

Sans oublier les expériences conçues pour détecter une éventuelle forme de vie, et qui donneront des résultats négatifs ou controversés. Lors de sa rentrée atmosphérique, l’atterrisseur a également étudié les composés des couches supérieures de l’atmosphère martienne.

L’atterrisseur Viking 1 a été baptisé Mutch Memorial Station en mémoire de Tim Mutch. En effet, le chef de l’équipe du système d’imagerie des atterrisseurs est décédé dans un accident de montagne au Népal en 1980. L’engin a terminé sa mission le 11 novembre 1982, après avoir été désactivé involontairement. Durant six mois, les contrôleurs tenteront de rétablir le contact, en vain. La mission Viking s’est officiellement terminée le 21 mai 1983 avec l’arrêt des tentatives de reprise de contact.

Viking 2

L’orbiteur

La mise en orbite a lieu le 7 août 1976.

L’orbiteur va réaliser une cartographie pratiquement complète de la surface de Mars en ramenant plus de 20 000 images dont la résolution varie entre 300 et 8 mètres par pixels. Il étudiera aussi l’atmosphère martienne (quantité de vapeur d’eau). Il dressera une carte des températures de la surface.

Le 25 juillet 1978, l’orbiteur Viking 2 fut le premier à interrompre sa mission, par épuisement des gaz servant au système de contrôle d’attitude. L’atterrisseur réussit un atterrissage impeccable sur Utopia Planitia le 3 septembre 1976 (47,67° N et 225,5° W), à 6460 km de l’atterrisseur de Viking 1.

L’atterrisseur

L’atterrisseur Viking 2 a photographié la surface martienne (ainsi que l’atmosphère et des objets astronomiques comme le soleil et les deux lunes martiennes).

Au total, les deux atterrisseurs ont renvoyé à la Terre 4587 images. De nombreuses expériences ont été menées à bien : étude de la composition minérale du sol martien, de ses propriétés physiques et magnétiques, recherche de matière organique, mesures météorologiques (3 millions pour les deux atterrisseurs).

Lors de sa rentrée atmosphérique, l’atterrisseur a également étudié les composés des couches supérieures de l’atmosphère martienne. Le 12 avril 1980, l’engin est désactivé et sa mission se termine officiellement.

En attendant l’article sur les sondes suivante

Voilà, cet article évoque les missions vers Mars des débuts jusqu’au programme Viking. Cet article est déjà très long, donc pour les autres programmes martiens, un autre article est prévu.

En attendant, vous pouvez si vous ne l’avez pas lu, lire l’article sur la prochaine opposition de la planète Mars accessible ici

https://scienceastro.fr/mars-en-opposition-le-16-octobre-2020/

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Voilà deux articles qui peuvent aussi vous intéresser sur le site ciel et espace

https://www.cieletespace.fr/actualites/des-images-historiques-de-l-exploration-planetaire-mises-en-ligne

https://www.cieletespace.fr/actualites/les-briques-de-la-vie-decouvertes-sur-mars-il-y-a-30-ans

L’AVENIR DES SONDES VOYAGER EST INTERSTELLAIRE

L'AVENIR DES SONDES VOYAGER EST INTERSTELLAIRE
maquette de voyager 1

Dans un précédent article accessible ici https://scienceastro.fr/les-sondes-voyager/, je vous avait dit que j’allais faire un article sur l’actualité des sondes Voyager. Le jour J est arrivé ! Dans cet article, nous allons voir le présent et l’avenir des sondes Voyager dans l’espace interstellaire.

Bref résumer

Les sondes Voyager qui compose le programme Voyager avait pour mission principale les planètes Jupiter et Saturne. La mission bonus était Uranus et Neptune pour Voyager 2 et Pluton pour Voyager 1 . Après leurs mission primaire, les sondes Voyager on prit la direction de l’espace interstellaire.

Ci vous ne savez pas pourquoi Voyager 1 n’a finalement pas eu l’opportunité de visitée Pluton je vous renvoi à l’article sur les sondes.

Principale date du programme voyager

  • 20 aout 1977: lancement de Voyager 2
  • 5 septembre 1977: lancement de Voyager 1
  • 9 mars 1979: survol de Jupiter par Voyager 1. On découvre les anneaux de Jupiter Les volcan du satelite Io
  • 9 juillet 1979: survol de Jupiter par Voyager 2. Prise de photos du satellite Europe
  • 9 novembre 1980: Survol de Saturne par Voyager 1. Découverte des 3 lunes que l’on nommera Atlas, Prométhée et Pandore. Après le survol rapproché du satellite Titan, Voyager 1 quitte le plan de l’écliptique et prend la direction du confin du système solaire.
  • 25 août 1981: Survol de Saturne par Voyager 2. Survol à faible distance de Téthys et Japet et de plusieurs autres lune de saturne. prise de photos de la lune Encelade. Découverte du motif nuageux hexagonal qui occupe le pôle nord de Saturne.
  • 24 janvier 1986: Survol d’Uranus par Voyager 2: C’est la première fois qu’une sonde spatiale survole la planète Uranus. De nombreuses lunes sont découverte. Ont découvre que l’axe de rotation de la planète est très incliné. Presque a l’horizontale. La planète roule littéralement sur son orbite.
  • août 1987: Amélioration du réseau Deep Space Network. Les trois antennes paraboliques chargées de la communication avec les sondes spatiales Voyager sont améliorées car à de pareils distance le signal radio est toujours plus faible. Rappelons que Neptune est 30 fois plus éloignée du soleil que ne l’est la terre.
  • 25 août 1989: Survol de Neptune. Pour la première fois, un engin spatial survole la planète. La sonde spatiale quitte ensuite le plan de l’écliptique.

Fin d’une mission, début d’une autre mission la mission Voyager Interstellar Mission (VIM)

Arrivé au terme de leurs missions principales, et secondaire, les sondes Voyager était encore en forme.

La mission Voyager Interstellar Mission (VIM) a pour but l’étude de la région de l’espace située au-delà des planètes externes. Cette nouvelle mission commence en 1989. A ce moment là Voyager 1 se trouve à 40 Unité Astronomique de la terre et Voyager 2 se trouve elle à 31 Unité Astronomique de la Terre. Pour info, 1 U.A. = distance Terre-Soleil soit 150 millions km.

Principales dates de la deuxième partie de la mission

  • octobre-décembre 1989: Extinction des caméras pour économiser de l’énergie
  • 14 février 1990: Voyager 1 fait une photo mémorable. ce qu’on appellera le Portrait de famille. Rien de plus pour le moment un article spécial est prévu mais sachez juste que c’est pour moi l’une des plus belle image astronomique.
  • 17 février 1998: Nouveau record de distance pour Voyager 1. La sonde spatiale dépasse Pioneer 10 et établit un nouveau record d’éloignement de la Terre. Il faudra qu’ont parle des sondes Pionner 10 et 11, qui ont ouvert la voie aux sondes Voyager.
  • 16 décembre 2004: Franchissement du choc terminal pour Voyager 1. La sonde spatiale pénètre dans l’héliogaine, une région de l’espace où le vent solaire est ralenti par le milieu interstellaire.
  • 30 août 2007: Cette fois ci c’est au tour de Voyager 2 de franchir le choc terminal.
  • 25 août 2012: Voyager 1 franchit l’héliopause. La sonde spatiale entre dans le milieu interstellaire constitué des vents stellaires des astres proches et des nuages de gaz entre ces astres. Le franchissement de cette limite est confirmé le 9 avril 2013 lors d’une éjection de masse coronale par le Soleil.
  • 1er décembre 2017: Voyager 1. Basculement de la Propulsion. Les propulseurs de correction de trajectoire sont remis en marche et serviront à pointer l’antenne de communication vers la terre, pour palier les insuffisances des propulseurs correcteurs d’assiette.
  • 5 novembre 2018: Comme ca sœur jumelle 6 ans auparavant, c’est au tour de Voyager 2 de franchir l’héliopause.
  • 8 juillet 2019: Voyager 2. Basculement de la Propulsion. Les propulseurs de correction de trajectoire sont remis en marche et serviront à pointer l’antenne de communication vers la terre, pour palier les insuffisances des propulseurs correcteurs d’assiette.
  • 12 juillet 2019: Coupure du Chauffage du CRS. Par mesure d’économie des ressources électriques, les ingénieurs du JPL ont décidé de couper le chauffage du CRS (cosmic ray subsystem instrument).
L'AVENIR DES SONDES VOYAGER EST INTERSTELLAIRE
les zone traverser par les sondes voyager

Les sondes Voyager un message vers l’espace interstellaire

LES SONDES VOYAGER PRESENT ET AVENIR photo du disque
photo du disque

Comme les sondes Pionner 10 et 11, les sondes Voyager emportent avec elles un disque comportant un message tentant de résumer quelques éléments clés sur l’humanité. Ce Disque, est nommé Voyager Golden Record .

Les messages composés de 116 photos de lieus de la Terre, de schémas expliquant ou ce situe la terre dans le système solaire. Une explication définissant le système numérique en usage ainsi que les grandeurs employées en physique.Le disque est aussi composé d’extraits sonores comprenant 27 morceaux de musique ainsi que des enregistrements variés reflétant l’activité humaine. Les sondes approcheront pour la première fois une étoile dans 40 000 ans.

Pour que d’éventuel êtres d’une autre planète qui aurait pu retrouver le disque, celui ci est accompagné du stylet permettant sa lecture, et d’une source d’uranium 238 (choisi pour sa période radioactive de l’ordre de 4,5 milliards d’années) permettant de déterminer le temps écoulé depuis le lancement.

LES SONDES VOYAGER PRESENT ET AVENIR photo du couvercle
le couvercle du disque

L’avenir des sondes Voyager est interstellaire

Comme le titre le laisse penser l’avenir des sondes voyager est interstellaire !

Depuis que les sondes Voyager 1 et Voyager 2 ont chacune franchit l’héliopause, les sondes filent en direction de l’espace interstellaire. Rappelons que apres avoir franchit l’héliopause, elles ne se trouvent plus dans le milieu affecté par les vents solaires, mais ce situent encore dans la sphère d’influence gravitationnelle du Soleil.

Voyager 1 s’éloigne du Soleil à une vitesse d’environ 500 millions de Km par an, et ce dirige vers l’apex solaire. c’est-à-dire le groupe d’étoiles vers lequel se dirige le Système solaire lui-même.Voyager 1 et Voyager 2 ne seront plus capable de collecter et transmettre de données au-delà de 2025. En cause, les générateur thermoélectrique à radioisotope, qui seront presque épuiser et ne pourront plus fournir assez d’énergie aux sondes. Les sondes auront donc fonctionner pendant 48 ans.

En théorie, la sonde Voyager devrait dépasser le nuage de Oort dans 25000 ans environ, elle sera approximativement à 1.3 année-lumière de la terre

La sonde Voyager 2 elle, se dirige vers les constellations du Sagittaire et du Paon. Dans environ 40 000 ans, Voyager 2 doit passer à une distance de 1,7 année-lumière de l’étoile Ross 248 située dans la constellation d’Andromède

L'AVENIR DES SONDES VOYAGER EST INTERSTELLAIRE
trajectoire passé et futur de voyager 1

Je vous conseil aussi cet article sur le sujet sur le site ciel et espace https://www.cieletespace.fr/actualites/la-sonde-voyager-2-confirme-qu-elle-a-rejoint-le-milieu-interstellaire

LES SONDES VOYAGER

Le programme Voyager, de la NASA, est un programme d’exploration robotique des planètes géantes gazeuses du système solaire externe. Le programme est composé de deux sondes, la sonde Voyager 1 lancée le 5 septembre 1977 par une fusée Titan IIIE/Centaur. La sonde Voyager 2, lancée elle le 20 aout 1977 elle aussi par une fusée Titan IIIE/Centaur. Enfin la sonde Voyager 2 a été lancée avant ça jumelle Voyager 1. Parce que la sonde Voyager 1, adoptera une trajectoire plus directe et une vitesse plus élevée et de ce fait Voyager 1, arrive quatre mois avant Voyager 2 aux alentours de Jupiter.

Genèse du programme

La genèse du programme remonte dans les années 60. Le programme a été rendue possible grâce en particulier à deux découvertes. Premièrement, Michael Minovich du JPL (Jet Propulsion Laboratory), qui découvre l’assistance gravitationnelle et sur le fait que la gravité très élevée de Jupiter peut être utilisée pour accélérer une sonde spatiale ce qui permet d’économiser du carburant. La seconde découverte, est une conjonction très intéressante des planètes, qui couplée avec l’assistance gravitationnelle pourrait permettre une exploration des planètes externes du système solaire avec la même sonde.

Plusieurs configurations de missions sont possibles. Soit une visite de Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune soit une visite de Jupiter, Uranus, Neptune soit une visite de Jupiter, Saturne, Pluton.

Le programme Grand Tour et les sondes voyager

Initialement, le premier programme, proposé par la NASA, pour profiter de cette conjonction est le programme Grand Tour. Rappelons que cette conjonction de ces planètes se produit que tous les 176 ans. Ce programme, a malheureusement été annulé, à cause des baisses de budget de la NASA au début des années 70. Ce programme a été juger trop couteux par le sénat des 2tats-Unis. La NASA, était aussi dans le même temps en train de développer la navette spatiale ainsi le télescope spatial Hubble.

Le programme Voyager

C’est comme ça que le programme Voyage a vu le jour. Le programme Voyager, est une version allégée du programme Grand Tour. L’objectif principal n’est plus que Jupiter et Saturne. Les autres planètes externes initialement prévu dans le programme Grand Tour à savoir Uranus, Neptune et Pluton n’est plus un objectif prioritaire. Les autres planètes sont un objectif un bonus si les sondes sont encore en états de fonctionnement. À ce moment, le programme Voyager n’existe pas encore proprement parler. Les deux sondes font partie d’un sous-programme ambitieux du programme Mariner nommé temporairement Mariner Jupiter-Saturn 1977 program.

Titan ou Pluton

Initialement, Voyager 1 aurait du visiter Pluton après son survol de Saturne, mais les responsables de la mission, ont préférés sacrifier son carburant pour pouvoir effectuer un survol plus rapprocher de Titan. En effet, le plus gros satellite de Saturne intrigue les scientifique. Malheureusement , les instruments scientifiques de la sonde n’ont pas été en mesure de percer l’épaisse couche de l’atmosphère du satellite. Les importantes modifications de la trajectoire de la sonde rendu nécessaire pour ce survol aussi rapprocher, empêche de ce fait à la sonde de pouvoir survoler pluton.

Ce n’était que partie remise. En effet, une mission a depuis été envoyée autour de Saturne. Cette mission était composée d’un orbiteur qui avait pour mission de se mettre en orbite autour de Saturne et d’un atterrisseur qui devait lui se poser sur Titan. Je parle bien sûr de la mission Cassini-Huygens, lancée 15 octobre 1997 et arriver autour de Saturne le 1er juillet 2004. Pour Pluton il aura fallu attendre le 19 janvier 2006 pour le lancement de la sonde New Horizons qui a effectué un survol historique de Pluton le 14 juillet 2015.

Pour ceux que cela intéresse, j’ai fait un autre article où je liste des livre que je conseil et dans la liste, un des livre a pour sujet les sondes voyager https://scienceastro.fr/quelques-livres-que-je-vous-recommande/

Les sondes voyager aujourd’hui

Au moment où j’écris ces lignes, les sondes voyager sont toujours actives. Elles se dirigent toujours plus loin dans l’immensité de l’espace. Je prévois un autre article sur les sondes voyager. Cet article traitera de ceux que devienne ces 2 sonde depuis la fin de leurs missions principale.

VOICI QUELQUES PHOTOS ISSUES DU PROGRAMME VOYAGER

photo de la planète gazeuse jupiter prise par la sonde voyager 1
photo de jupiter par voyager 1
photo de la planète gazeuse saturne prise par la sonde voyager 2
photo de saturne par voyager 2
photo de la planète gazeuse uranus prise par la sonde voyager 2
photo d’uranus par voyager 2
photo de la planète gazeuse neptune prise par la sonde voyager 2
photo de neptune par voyager 2
photo de la sonde voyager 2
la sonde voyager 2
schéma des xeux sondes
les sondes en détail
trajectoire des sondes
trajectoire dans le système solaire

LE CHAMP PROFOND DU TÉLESCOPE HUBBLE

Le Champ profond de Hubble, contenant plus d'un millier de galaxies.

Connaissez- vous cette image ? Ceci est ce que les astronome nomment le champ profond du télescope Hubble

le champ profond du télescope Hubble, qu’est ce que c’est ?

Nous sommes en 1995, en décembre pour êtres plus précis. La NASA va effectuer avec l’aide du télescope HUBBLE, une campagne d’observation un peu particulière. Pour cela, ils vont braquer le télescope Hubble entre le 18 et le 28 décembre dans une région du ciel d’une taille de 2,5 minutes d’arc. Soit l’équivalent d’un ballon de foot a environ 900 mètre de distance.

Sur l’image obtenue, a part quelques étoile. proches. Tout le reste est constitué de galaxies (environ 3000). Ces galaxies sont très lointaines donc très jeunes. Les plus lointaines de ces galaxies dans cette image, se sont formées à peine quelques centaines de millions d’années après le Big Bang.

Ces observations ont été réitérées en 1998 dans la constellation du Toucan dans hémisphère sud. Une autre observation semblable a été faite en 2004 dans la constellation du Fourneau aussi dans hémisphère sud.

le champ profond du télescope Hubble, qu’est ce que cela nous révèle sur l’Univers

Le résultats de ces trois observations, toute semblable en terme de résultats tendent à penser que l’Univers est constitué de plusieurs centaines de milliard de galaxies. Même certainement beaucoup plus! Ces résultats apportent aussi la preuve que à grande échelle l’Univers est homogène et que notre galaxie n’occupe pas une place privilégier dans l’Univers.

pour allez plus loin sur le champ profond du télescope Hubble

je vous met ici le lien du site de la Nasa pour le télescope Hubble. Ces sites surtout celui du télescope Hubble, est rempli d’image de tres grande qualité prisent par Hubble. Vous pouvez aussi faire une recherche sur Google image, il y a un très grand nombre d’images magnifiques.

https://hubblesite.org/https://

www.nasa.gov/mission_pages/hubble/main/index.html

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