Saturne nous fait tourner la téte

PIA050761Dans cet arc en ciel de couleurs voici Saturne qui nous fait tourner la téte… Le 1er juillet 2004, après avoir parcouru quelque 3,5 milliards de kilomètres, la sonde internationale Cassini-Huygens s’est placée en orbite autour de Saturne pour une mission de quatre ans. Il est difficile de dire ce qui est impossible, car le rêve d’hier est l’espoir d’aujourd’hui et la réalité de demain.
– Robert Goddard

 

Voici les anneaux de Saturne :

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Voici une vidéo de l’approche de Cassini vers Saturne : saturn_cassini

 

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L’image ci-dessus révèle Saturne en fausses couleurs afin de faire ressortir les formations nuageuses de l’atmosphère. Cette photo a été prise le 4 janvier 1998 par la caméra proche-infrarouge NICMOS de Hubble.

PASADENA La Nasa continue de diffuser de nouvelles images de Saturne et de sa lune Titan. Des images spectaculaires que la sonde Cassini a envoyées de l’espace.

La sonde américano-européenne Cassini-Huygens se trouve très près de la deuxième plus grande lune de notre système solaire, Titan. C’est sur cette dernière que la sonde européenne Huygens doit atterrir le 14 janvier.Les scientifiques ont pu, gràce à  Cassini, observer de façon plus détaillée que jamais auparavant Titan et sa surface, bien que les photos aient été prises à  339.000 km de là  à  travers l’épaisse atmosphère de la Lune.

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Avec cette mise en orbite, Cassini-Huygens achève un long voyage. Pour atteindre Saturne, la sonde vient en effet de parcourir durant sept ans quelque 3,5 milliards de kilomètres à  travers le système solaire. Sept années durant lesquelles la sonde a pu survoler Vénus à  deux reprises (en 1998 et 1999), puis la Terre (en 1999) et enfin Jupiter (fin 2000).
Certes, ce n’est pas le chemin le plus court. Mais c’est le plus économique ! En jouant ainsi avec la gravité des différentes planètes, la sonde a pu préserver le précieux carburant* dont elle aura besoin durant les quatre années de sa mission : l’étude de la planète géante et de son principal satellite, Titan.

Le coût de la mission Cassini-Huygens avoisine ainsi les 3,3 milliards de dollars, une somme partagée entre les agences spatiales américaine (Nasa) et européenne (Esa) à  hauteur de 2,6 milliards pour les Américains et 660 millions pour les Européens. à€ titre de comparaison, les deux robots martiens de la mission Mars Exploration Rovers ont coûté un peu moins d’un milliard de dollars.
Saturne est la seule planète à  posséder des anneaux visibles (les autres géantes gazeuses en possèdent également mais beaucoup plus ténus). D’une épaisseur de 100 m, on sait aujourd’hui qu’ils sont constitués d’un ensemble de roches et de glaces dont la taille varie de quelques microns à  quelques dizaines de mètres. Reste qu’aucune sonde n’a encore pu les photographier. Aussi, beaucoup espèrent que Cassini pourra réaliser quelques clichés durant sa mise en orbite.
Voici les satellites de Saturne :

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Mais ce qui intéresse le plus les scientifiques reste sans aucun doute Titan. Titan, découvert en 1655 par Christian Huygens, est le plus grand satellite de Saturne et le second de l’ensemble du système solaire par la taille. Sa taille, sa température, sa densité, sa distance au Soleil et sa densité atmosphérique en font une quasi-planète très particulière. De dimensions intermédiaires entre Mercure et Mars, Titan peut maintenir une atmosphère conséquente, sans empécher l’échappement de l’hydrogène atomique et moléculaire. Certains composés organiques présents dans cette atmosphère sont à  l’origine d’un effet de serre : N2, CH4 (les deux composés majoritaires) et H2. L’hydrogène moléculaire, méme s’il n’est présent qu’en faible quantité, joue un rôle clé car il bloque des radiations qu’aucun des deux absorbants principaux (N2 et CH4) ne stoppent. Un profil de température et de pression a été établi . Les températures de cet environnement sont comprises entre 70 et 180 K avec un minimum de température vers une altitude de 40 km. La température de surface de 94 K écarte toute possibilité de poches ou d’océans permanents d’eau liquide. Deux sources d’énergie interviennent principalement dans les processus atmosphériques : les électrons de haute énergie de la magnétosphère de Saturne (Titan se trouve fréquemment dans cette magnétosphère, sa période orbitale étant très courte : 16 jours) et les photons ultraviolets solaires. Méme si Titan est à  environ 9,5 unités astronomiques du Soleil et si la lumière solaire incidente reçue par unité de surface ne représente qu’à  peu près 1% de celle de la Terre, les calculs basés sur l’émission UV de l’ionosphère de Titan prédisent que le flux UV doit étre plus significatif que l’incidence des électrons de haute énergie provenant de la magnétosphère de Saturne. Titan est un petit corps, doté d’une gravité très inférieure à  celle de la Terre, mais la masse de son atmosphère est notable : cette atmosphère dense de N2 s’étend en effet jusqu’à  1600 km de la surface.

Huygens, pari technologique dans l’atmosphère de Titan

Tout au long de sa descente sous parachute, d’une durée de 2 heures environ dans une ambiance glaciale (température jusqu’à  -200 °C), les instruments de la sonde étudieront l’environnement. L’instrument HASI s’attachera à  mesurer les propriétés physiques et électriques de l’atmosphère et cherchera à  détecter d’éventuels éclairs d’orages. DISR prendra des images dans un large spectre et différentes directions. Quelques centaines de mètres avant son impact au sol, un projecteur s’allumera pour faciliter les prises de vue IR à  une altitude où l’atmosphère est épaisse. GCMS analysera la composition chimique de l’atmosphère, alors qu’ACP collectera à  différentes altitudes les aérosols pour analyser leur composition chimique. Enfin l’instrument DWE permettra la mesure de la vitesse du vent par effet Doppler. Toutes les données scientifiques recueillies par la sonde seront au fur et à  mesure transmises à  Cassini, que sa trajectoire laissera en visibilité de la sonde.
Y aura t-il un choc sur un sol mou, ou un plongeon dans un océan d’hydrocarbures ? Les scientifiques sont partagés, mais la sonde devrait en tout cas survivre quelques minutes pour permettre à  ses nombreux capteurs de déterminer les propriétés physiques du milieu gràce à  SSP: conductivité thermique, indice de réfraction, vitesse du son, constante diélectrique… Quelques minutes plus tard, Cassini passant sous l’horizon de Titan perdra définitivement le contact avec la sonde et se consacrera uniquement à  sa mission d’exploration du système saturnien.
Cassini-Huygens n’a pas fini de nous fournir en images: cette fois c’est une combinaison de 3 images prises avec des filtres différents qui nous montre la surface de Titan. Le résultat est une image en fausses couleurs qui nous montre les détails de la surface avec une clarté jamais atteinte.

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Les régions jaunes correspondent aux régions riches en hydrocarbones, les vertes montrent les régions plus froides. On remarque également un nuage de méthane situé à  proximité du pôle sud (il apparaît en blanc en bas à  droite), ce qui suggère une atmosphère active au-dessus de cette région. On distingue enfin le halo qui entoure Titan: c’est un gigantesque nuage d’hydrogène.

Ici il reste encore beaucoup de mystères à  découvrir mais ceci est une histoire à  suivre.

sources :

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