Cassini-Huygens

Cassini-Huygens est un projet Europe/USA pour la découverte de Saturne et de son environnement. Un atterrissage sur Titan, le plus gros satellite de Saturne, sera le but de la mission européenne Huygens, tandis que la sonde américaine Cassini, étudiera Saturne pendant 4 ans.

mise à jour le 17/02/01:
le 21/11/01: dépannage - ondes gravitationnelles

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Introduction

Avec ces magnifiques anneaux mystérieux et sa trentaine de lunes, Saturne est une planète intrigante à plus d'un titre. Sensiblement plus petite que Jupiter, elle fut formée en même temps qu'elle et le Système solaire, il y a quelques 4,5 milliards d'années. Tout comme Jupiter, elle est principalement constituée de gaz (94% d'hydrogène et 6% d'hélium). Elle est aussi connue pour être plus légère que l'eau. Sa densité plus faible lui permettrait de flotter dans une piscine géante. Saturne possède aussi un important champ magnétique et une atmosphère tempétueuse. Les vents les plus rapides du Système solaire y furent découverts près de l'équateur: 1 800 km/h.

De la trentaine de lunes qui orbitent autour d'elle, Titan est la plus grosse(5150 km de diamètre) et aussi la plus intéressante, car elle est la seule à posséder une atmosphère. Bien que la température y soit très basse (<-200°C), scientifiquement parlant, elle offre des possibilités de vie prébiotique. A l'impact ,une seule photo prise à l'aide d'un flash.

Mais la partie pittoresque de cette aventure va consister aussi à étudier ce qui fut la plus mystérieuse découverte de Huygens et Cassini: les anneaux et leur division. Ils sont en réalité constitués d'une quantité impressionnante de blocs de toutes tailles, allant de la poussière au "building", orbitant autour de la planète. Ils forment autant d'objets en orbite qu'il y a de matière, représentant ainsi des centaines d'anneaux, se rassemblant sur une faible épaisseur, mais sur une largeur similaire à la distance Terre-Lune. Ils pourraient être les résidus de comètes, de restes de planétésimaux du début de la formation du Système solaire. Ils voyagent à des vitesses différentes interagissant entre eux aux rythmes des marées gravitationnelles et de la limite de Roche. Ce qui les rend si mystérieux est leur pouvoir de réfléchir la lumière du Soleil de diverses manière compte tenu de la composition des poussières. Des poussières réémettent et d'autres absorbent, ce qui donnent les lignes brillantes ou sombres.

C'est pour toutes ces raisons que la mission Cassini-Huygens est le plus importante de toutes les missions qui furent effectuées. La sonde principale (USA) restera en orbite pendant au moins 4 années pour étudier le monde saturnien et la sonde européenne Huygens effectuera un plongeon sur Titan en retransmettant à l'orbiter toutes les infos qu'elle pourra recueillir.

Présentation

Cassini-Huygens est une coopération internationale entre 3 agences. 17 nations ont contribué à la construction de la sonde, qui sera la dernière sonde aussi importante. L'Orbiter fut construits sous la direction du JPL (NASA). La sonde Huygens fut construite par l"agence européenne ESA. L'agence spatiale italienne a fourni l'antenne à grand gain. Plus de 200 scientifiques du monde entier travailleront sur le traitement des données.

Du nom de l'astronome français Jean Dominique Cassini* (1625-1712) qui découvrit la division sombre entre les anneaux A et B, la sonde Cassini est l'engin le plus grand, le plus lourd et le plus complexe jamais construit. L'orbiter seul pèse 2150 kg. Avec les 350 kg de la sonde européenne Huygens ( en l'honneur du physicien hollandais qui découvrit (1656) les anneaux de Saturne et son premier satellite au moyen d'une lunette astronomique de sa fabrication, Christiaan Huygens* -1629/1695. Sa devise était le monde est ma patrie et la science ma religion), l'adaptateur au lanceur et les 3132 kg de carburant, l'engin pesait au lancement 5634 kg. Seules les 2 sondes soviétiques Phobos furent aussi lourdes. Sa hauteur est de 6,8 m pour une largeur de plus de 4 m (diamètre de l'antenne grand gain). Cette complexité fut requise pour satisfaire l'approche de Saturne et l'incroyable mission scientifique qui l'attend. Cassini dispose de 1630 circuits d'interconnexion, 22000 fils de connexions et de plus de 14 km de câblage.
Cassini disposera d'une antenne parabolique, à grand gain, fixe pour éviter que ne se renouvellent les problèmes de blocage rencontrés lors du déploiement de l'antenne de Galiléo.

*Cassini fut le premier directeur de l'observatoire de Paris (1672). Il établira la carte de France par triangulation. Il découvrit l'existence de 3 satellites et remarqua la séparation sombre entre les anneaux, qui porte son nom.

*Huygens découvrit la nature ondulatoire de la lumière en 1690. Il définit aussi la force centrifuge et le moment d'inertie. Il énonce les lois du pendule qui seront utilisées dans la construction des horloges et sera l'inventeur du ressort spirale permettant la construction des montres. A l'invitation de Colbert, il s'installa en France en 1681 et entra à l'Académie des Sciences.

http://solarsystem.estec.esa.nl/graphics/projects/cass_huy1.gif

Caméra grand angle de 200 mm de focale et f = 3,5

Caméra petit champ de 2 m de focale et f = 10,5

Transmissions

Par suite de l'éloignement de Saturne, les transmissions vont devenir un problème important. La distance de la Terre à Saturne variera de 8,2 à 10,2 UA (1unité astronomique = 150 millions de km) soit de 1,2 à 1,5 milliards de km. Cela va entraîner des durées de transmissions de 68 à 84 mn. Ainsi, les contrôleurs de vol devraient attendre entre 2 et 3 heures pour savoir si l'ordre a été correctement exécuté. Il est donc impossible de travailler en temps réel. Les instructions ont donc été enregistrées pour que l'ordinateur de bord pilote les opérations.

Source d'énergie

La distance de Saturne au Soleil étant très grande (1,5 milliards de km) la quantité d'énergie reçue par la sonde à cette distance est 100 fois moindre qu'au niveau de l'orbite terrestre. Des panneaux solaires gigantesques auraient été nécessaires au détriment de l'instrumentation scientifique. Il fut donc nécessaire d'avoir recours à " l'énergie atomique ".
3 générateurs radio-isotopiques thermoélectriques (RTG) sont donc utiliser pour fournir la quantité nécessaire. Au bout de 11 années de vie, la sonde disposera encore d'une puissance de 628 watts.
C'est la chaleur issue de la radio-activité du plutonium qui est convertie, à l'aide de thermocouples , en électricité. Ce sont les mêmes générateurs qui furent utilisés pour Galiléo (autour de Jupiter) et Ulysse (autour du Soleil)

Réaction de gravitation

Le 15 octobre 1997 à 10:43 UTC, une fusée Titan IVB/Centaur a lancé depuis Cap Canaveral la sonde Cassini-Huygens ( 5 650 kg) à destination de Saturne. Par suite de l'explosion de Challenger en janvier 1986, la Nasa n'utilisa plus d'étage additionnel dans la soute de la Navette, pour permettre aux engins de quitter la banlieue terrestre avec une vitesse de libération suffisante (14 km/s pour les planètes et 11 km/s pour la Lune). De ce fait une technique astucieuse est utilisée: la réaction de gravitation. Les planètes sont utilisée comme accélérateur grâce à l'attraction qu'elles exercent dans le milieu interplanétaire. Elles attirent la sonde en accroissant sa vitesse et celle-ci étant très élevée en passant à proximité de l'astre qu'elle est alors déviée et éjectée dans une autre direction avec une vitesse supérieure à celle qu'elle avait en arrivant prés de l'astre. Celui-ci agit comme une fronde et permet l'élancement vers le Système solaire extérieur.

Le premier survol de Vénus eut lieu le 26 avril 1998 à 284 km au-dessus de la surface de la planète, puis le second survol le 24 juin 1999 à la vitesse de 13,6 km/s. Elle revint ensuite sur ses pas pour frôler la Terre le 18 août 1999 à la vitesse de 19 km/s. L'assistance gravitationnelle des planètes permis de gagner 75 tonnes de carburant lors du lancement. L'approche de Saturne se fera à la vitesse de 5,2 km/s, qu'elle atteindra le 1 juillet 2004 après avoir parcourue 3,2 milliards de km.

La Terre lors du survol du 18 Août 1 999 à 5h30 et 1 171 km d'altitude. On remarquera l'Amérique du sud et l'Antarctique.

Grâce à la réaction de gravitation, la plus grande accélération a eu lieu au large de Jupiter. La fenêtre de lancement fut ajustée pour obtenir le meilleur coup de pouce de la planète géante le 30 décembre 2000 avec une vitesse acquise de plus de 47 km/s.

Aujourd'hui la sonde continue sa route vers Saturne, après avoir surveiller Jupiter jusqu'à la fin Mars 2001. Voici la trajectoire simulée par ordinateur. après avoir surveiller Jupiter jusqu'à la fin Mars 2001. Voici la trajectoire simulée par ordinateur.

http://www.jpl.nasa.gov/cassini/today/1.jpg

Jupiter

7 octobre 2000 - 1ère image noir & blanc

Cassini-Huygens a photographié Jupiter depuis 84,1 millions de km, le 1 octobre à 15h26 UT. La photo en noir et blanc permet déjà de se rendre compte de la qualité des images et vérifie le bon fonctionnement du matériel. Les images couleur viendront dans les jours prochains. Le plus petit détail mesure 500 km. On aperçoit un noyau sombre au centre du cyclone que représente la Grande Tache. Elle peut contenir 4 Terre.
Parti le 15 octobre 1997, Cassini-Huygens a déjà survolé Vénus et la Terre (18 Août 1999, à 5h30, à 1171 km au-dessus du Pacifique). Elle a franchi début avril 2000, avec succès, la ceinture des astéroïdes sans encombre, après y être entré le 20 dec 1999. C'est la 7e sonde à franchir cet obstacle sur la route de Jupiter. La 1ere fut en 1972, Pioneer 10. Cassini en a profité pour photographier, à 1,6 millions de km, l'astéroïde 2685 Masursky, dont la taille estimée est de 15 à 20 km. Le survol de Jupiter a eu lieu le 30 décembre 2000 afin que, par réaction de gravitation, elle atteigne Saturne le 1 juillet 2004 . La sonde européenne Huygens sera larguée sur Titan le 30 nov 2004.

10 octobre 2000 - 1ère image en couleur .

Jupiter et Europe vus par la sonde Cassini-Huygens, en route vers Saturne. Ils sont séparés par 670 000 km et le diamètre d'Europe est de 3 000 km. La limite de résolution est de 500 km

Cette image a été prise au zoom, le 4 octobre 2000, à une distance de 84,7 millions de km. 3 photos (bleu, vert, rouge) furent nécessaires pour restituer une image identique à celle vue à l'aide d'un télescope. Elle est aussi similaire à celle des sondes Voyager d'il y a plus de 21 ans, ce qui illustre l'incroyable stabilité des modèles météo. Les bandes parallèles sombres et claires et d'autres particularités sont des structures quasi permanentes qui survivent en dépit de l'activité intense régnant à petite échelle. La longévité des larges structures est une propriété intrinsèque des courants qui circulent dans l'énorme boule de gaz. Les bandes sombres observées au nord comme au sud peuvent apparaître et disparaître en quelques jours. Le même comportement a été observé à l'époque des sondes Voyager.

Ce qui est visible sur cette image n'est que le sommet des nuages. A l'inverse de la Terre, où l'eau seulement se condense en nuage, autour de Jupiter, l'atmosphère est variée. Le brassage de ces différents constituants donne ces variétés de couleur et des vortex spectaculaires (Grande Tache). La tache caractéristique située au nord de l'équateur et à droite, est l'endroit où a pénétré le pénétrateur de la sonde Galiléo en 1995. Ce sont des points chauds où la couverture nuageuse est réduite permettant à la chaleur, des couches profondes, de s'échapper vers l'espace.

La sonde se trouvait à 3,8° au-dessus de l'équateur, lorsque cette photo fut réalisée et elle approchait avec un angle de 20° par rapport à l'alignement au Soleil. A la mi-novembre cet angle fut de 18°. La distance avait tellement diminué que 4 photos (avec l'angle de champ de la photo ci-dessus) furent nécessaires pour couvrir la planète. Pendant ce laps de temps, de nouveaux satellites furent recherchés. C'est à la mi-décembre que l'angle tomba à 0°. Commença alors l'observation des anneaux et des satellites. Le 18 décembre une approche du plus petit satellite, Himalia, a été réalisée. Pendant ce survol, il a fallu 9 images pour couvrir Jupiter. Une étude approfondie des atmosphères des satellites fut entreprise.

La distance minimale d'approche fut de 136 rayons joviens soit 9,72 millions de km. Le 15 janvier , la sonde était à 18 millions de km et 3° au-dessus de l'équateur jovien. Elle se retourna et regarda le monde jovien tout en s'éloignant. Elle prit sa dernière photo de Jupiter le 22 mars 2001.

Bien que la résolution ne soit pas si élevée que celle des sondes Voyager et Galiléo, la faible vitesse du survol et la capacité de transfert d'infos à haut débit, ainsi que la large bande spectrale et la grande précision photométrique de l'ISS (Imaging Science System) font qu'il est possible d'acquérir des images CCD de haute qualité sur l'étendue des changements atmosphériques sur plusieurs mois et des sondages de l'atmosphère à diverses longueurs d'ondes.

Voir aussi Jupiter et Io grand format.

14 octobre 2000 - Problème de communication

Les ingénieurs de la Nasa travaillent avec leurs partenaires européens (ESA) sur un problème de communication entre la sonde Huygens et Cassini.

Huygens doit descendre au bout d'un parachute dans l'atmosphère de Titan, la grosse Lune de Saturne, à la fin 2004 (vue d'artiste ci-contre), pendant que Cassini commencera l'étude de Saturne.

Le problème, qui fut identifié début septembre, lors de tests au centre opérationnel de Darmstadt (Allemagne), implique un appareil radio fournit par l'ESA pour recevoir le signal de la sonde Huygens pendant sa descente dans l'atmosphère de Titan. Selon les tests, le signal envoyé par Huygens à Cassini doit changer de fréquence en relation avec le déplacement rapide des deux engins. C'est l'effet Doppler-Fizeau, nom des 2 physiciens (Autrichien et Français) qui ont, indépendamment l'un de l'autre, découvert l'effet de déplacement des fréquences d'une source de vibrations en mouvement. Les tests ont montré que le récepteur de l'ESA, installé sur Cassini, ne recevait pas tous les signaux que Huygens envoyait.

Une enquête a été diligentée par le patron de l'ESA, Mr R. M. Bonnet, pour comprendre pourquoi le problème n'avait pas été identifié avant le lancement et vérifier si ce comportement ne compromettait pas la mission et n'impliquait pas d'autres sondes de l'ESA.

Les mesures, hors tolérances, sont causées par l'effet Doppler-Fizeau sur la sous-porteuse des données. Elles sont en dehors de la bande passante de la boucle de réception. Essentiellement, cela signifie qu'elles peuvent être supérieures de 10 dB (3 fois) à ce qui était prévu. La vérification avant le lancement fut parachevée par une série d'analyses et de tests au sol. Ce paramètre ne fut pas isolé durant le processus de vérification.

Les options pour récupérer la situation éloigne la distance de survol et préconise une approche plus lente. En un mot tout ce qui va minimiser l'effet Doppler-Fizeau sera bon à prendre. Toutes ces modifications demandent un accord total entre l'ESA et la NASA.

Le nouveau scénario doit prendre en compte les buts scientifiques des 2 sondes.

Pour le Dr Jay Bergstrahl, Scientifique au programme Cassini, quartier général de la Nasa à Washington DC, le programme a jusqu'ici donné un avant goût appétissant de son énorme potentiel scientifique. La sonde a fonctionné parfaitement depuis son lancement, il y a 3 ans. Nous pouvons regarder devant nous car de plus grandes choses vont se produire dans les mois qui viennent. Nous sommes, bien sûr, concernés par les communications avec la sonde Huygens, mais, dans les affaires, c'est en travaillant que surgissent les solutions. (retour mission Huygens)

13 décembre 2000

La vue ci-dessous montre Jupiter à 19 millions de km de Cassini.

La vue ci-dessous montre Jupiter à 19 millions de km de Cassini-Huygens. Nous voyons les latitudes moyennes de l'hémisphère Nord. Sur cette photo, prise le 13 décembre 2000, la résolution est de 114 km. De nombreux vortex (tourbillons) qui sont autant de cyclones, se déchaînent. Des éclairs ont été vus dans cette zone.

18 décembre 2000

La flèche indique Himalia. L'image insérée représente un agrandissement de 10. Le plus brillant satellite extérieur de Jupiter a été photographié à l'aide de la caméra grand angle, dans le proche infra-rouge, à 22h46 et à une distance de 4 439 324 km. Temps de pose 1 seconde et résolution 27 km/pxl (pixel). La flèche indique Himalia. Le nord est en haut bien que cela ne signifie pas grand chose. L'image insérée représente un agrandissement de 10. Il est évident que ce n'est pas un astre sphérique. Il est possible que ce soit un astéroïde capturé par Jupiter. Ce qui expliquerait ses formes irrégulières. Les dimensions estimées sont de 160 km dans le sens Nord-Sud. Il est semblable aux lunes ci-dessous: Thébe, Amalthée, Métis.

retour à Cassini

But de Cassini-Huygens

C'est l'étude de la planète Saturne et de son environnement, que les sondes Voyager ont permis d'entrevoir à 100 000 km, lors d'un survol rapide en 1980 et 1981. Saturne est une boule de gaz 10 fois plus grosse et 100 fois plus massive que la Terre. Elle est composée de 94% d'hydrogène et 6% d'hélium.
Cassini-Huygens est un vestige des grosses missions conçues dans les années 80. Aujourd'hui, c'est la politique du petit, pas cher et rapide qui prédomine. La mission de cette super sonde, après une étude de l'espace interplanétaire pendant 6 ans, est d'étudier, 4 années durant, Saturne, ses anneaux et ses satellites.
Cette mission marquera la fin d'une époque, contraintes budgétaires obligent.

La mission Huygens

C'est lors du survol de Titan par Voyager 1 le 12 novembre 1980 et après la découverte d'acide cyanhydrique, que Daniel Gautier, astronome à Meudon, eut l'idée d'une étude de Titan. Cette découverte présupposait une chimie organique complexe au sein de son atmosphère. Parallèlement un astronome allemand, d'origine chinoise, Wing Hip, eut l'idée d'étudier la magnétosphère de Saturne. Ensemble ils répondirent à un appel d'idées lancé par l'ESA en 1982. Ce n'est qu'en 1988 que le projet fut accepté. C'est un projet européen.

A 1,5 milliards de km du Soleil, au cours de sa première orbite autour de Saturne qu'elle frôlera à 18000 km le 1 juillet 2004, elle larguera la sonde Huygens en novembre 2004 (voir ci-après les modifications). D'une masse de 350 kg, Huygens entrera le 30 nov 2004, après une dérive de quelques semaines, dans l'atmosphère de Titan à la vitesse de 5,2 km/s. Une ½ heure avant cette rentrée, Huygens aura été réactivée. Ensuite l'intelligence artificielle et les batteries lui procureront un fonctionnement de 153 mn garanties. L'entrée dans l'atmosphère devrait être rude. La température, issue des frottements, atteindra 1800 degrés. Le bouclier thermique, de 2,7 m de diamètre et d'un angle d'ouverture de 60° en forme de cône, la freinera jusqu'à mach 1,5. Il est capable d'encaisser un flux thermique de 1 MW/m². Il pèse 79 kg et est constitué de fibres en silicium noyées dans une résine phénolique. En moins de 2 minutes la sonde Huygens passera de 5 000 ms à 400 ms. Alors le parachute guide s'ouvrira . La vitesse diminuera jusqu'à 100ms et le bouclier sera largué. Vers 170 km, une fois stabilisée, un gros parachute se déploiera et les mesures commenceront 30 secondes plus tard. D'un diamètre de 8 m, celui-ci acheminera la sonde en douceur pendant 15 mn, le temps que le bouclier s'éloigne à grande vitesse. Mais, pour que la descente ne dure pas trop longtemps (durée de vie des batteries), un plus petit parachute s'ouvrira et guidera Huygens plus rapidement vers le sol de Titan. Pendant les 3 heures de descente, 6 instruments enregistreront la température (<- 200°C), la pression, la nature du gaz, la présence de molécules organiques et la vitesse des vents. Mais le problème de dialogue rencontré pose une inconnue: l'élimination de l'effet Doppler. Une solution consisterait à enregistrer les données scientifiques de la première phase de descente dans l'atmosphère de Titan pour les restituer à la fin de la mission. Une autre solution serait de modifier la trajectoire de Cassini pour éviter l'effet Doppler des transmissions en provenance de la capsule. Mais la Nasa voudrait éviter de changer la trajectoire de Cassini. Aussi, la première méthode pourrait être privilégiée. S'il y avait toutefois une perte de contact avant la restitution des données, les scientifiques perdraient environ 20 % de la mission (Air&cosmos n°1783).
   Pendant que Huygens s'enfoncera toujours plus bas dans les nuages de Titan, une mini caméra infra-rouge et à 3 objectifs prendra des images de la surface, dans les 200 derniers mètres de la descente et les convertira en images visibles. Un petit radar mesurera l'altitude en permanence. Peu de temps avant l'impact une seule photo, prise au moyen d'un flash déclenché automatiquement, nous parviendra. Lors de l'atterrissage à la vitesse de 5 à 6 m/s, la consistance du sol sera mesurée. Si la sonde se pose sur un océan de méthane, elle flottera. Ce sera la grande inconnue. 7 modèles de sol ont été élaborés pour concevoir l'instrumentation. 6 expériences mesurant la surface, la météo et l'atmosphère ont été prévues.
   Si l'orientation de l'antenne est correcte, des signaux seront perçus pendant 3 mn et peut-être jusqu'à 30 mn après l'impact (jusqu'à épuisement des batteries). N'oublions pas que la température est inférieur à - 200°C.
   De la protection thermique aux techniques de pilotage hypersonique et de rentrée atmosphérique en passant par les codes de calcul aérodynamiques, Huygens est l'un des rares programmes qui ait mobilisé l'ensemble de nos compétences a déclaré André Motet, directeur adjoint d'Aérospatiale (aujourd'hui EADS) qui assure la maîtrise d'œuvre.
   Quant à Cassini qui sera en orbite 1500 km plus haut, au-dessus des nuages opaques, elle sera la confidente de Huygens pendant 3 heures avant de disparaître à l'horizon. Elle restera 4 ans en orbite autour de Saturne, avec une quarantaine de survols de Titan, dont 30 fois à moins de 1 000 km. Ceci permettra d'obtenir une cartographie radar très détaillée.
   Les scientifiques attendent de trouver de grosses molécules complexes qui ont servi de briques pour l'apparition de la vie.

retour à Jupiter

Instrumentation

Le SSP (Surface Science Package) mesurera les paramètres physiques lors de la descente et sur la surface de Titan. Il a été conçu pour opérer sur un océan liquide et caractériser ce liquide. La température est de > - 200°C. Un système acoustique mesurera le vitesse du son. ce système, premièrement, détectera des pluies éventuelles pendant les 30 derniers kilomètres de la descente et donnera des informations sur la topographie et l'altitude en complément du radar altimétrique, pour le dernier kilomètre. En cas de pose sur un liquide, l'épaisseur sera mesurée jusqu'à 1 000 m. Deuxièmement, des mesures atmosphériques détermineront la vitesse des sons dans l'atmosphère à partir de 50 km d'altitude et envoyant des impulsions d'ultra-sons.
En plus, en cas de pose sur un liquide, la vitesse de propagation du son sera mesurée.

Cassini change de route

    Après 6 mois d'études pour remédier au problème exposé ci-dessus, les 2 premières orbites de la sonde seront écourtées et complétées par une troisième. Conséquence, la plongée de Huygens aura lieu le 14 janvier 2005, au lieu de novembre 2004, tandis que l'orbiteur sera à 65000 km au lieu de 1200 km au-dessus de Titan. Ce choix sauve 100% des données pendant les 3 heures de descente. Mais cela va consommer beaucoup plus de carburant (¼ de plus) réduisant ainsi la mission en 2008.

A la recherche des ondes gravitationnelles

    Pour voir comment se comporte l'Univers, les chercheurs traquent les ondes gravitationnelles, celles prévues par Einstein dans la théorie de la relativité et mises en évidence dans les années 70. Les ondes gravitationnelles sont des ondulations du temps et de l'espace causées par des objets massifs tels que les trous noirs ou les supernovae. Elles sont à la frontière de l'astrophysique. Jusqu'à maintenant la chasse est restée vaine.

    Le 26 novembre 2001 débuta une recherche de 40 jours avec l'aide de la sonde Cassini-Huygens. Des essais de détection ont déjà eu lieu par le passé, avec d'autres sondes, qui se sont soldés par des échecs. Mais voilà que se profile à l'horizon de nouveaux instruments, plus sensibles, plus puissants, aussi bien au sol qu'à bord des engins interplanétaires. La présence de ces ondes peut être révélée par une variation, à peine perceptible, de la vitesse d'une sonde qui se déplace loin de la Terre.

    Actuellement Cassini-Huygens est en croisière entre Jupiter, qu'elle a frôlé il y a 24 mois et Saturne qu'elle atteindra dans 17 mois. Les scientifiques vont s'employer à mesurer, avec méticulosité, les variations de vitesse relative de l'engin par rapport à la Terre. Si des ondes gravitationnelles traversent le Système solaire, elles doivent en modeler la forme. L'espace est étiré ou contracté au rythme de ces fluctuations. Nous pouvons assimiler cela à des collines où il y a montées et descentes, créant des ralentissement et des accélérations. Cela se traduira par une modulation, très infime, de la vitesse de Cassini-Huygens, de l'ordre du mm/s ou du cm/s par rapport à des km/s. Pour réaliser cet exploit, il faut disposer de moyens sophistiqués. Aussi les antennes de réception du DSN (Deep Space Network) à Goldstone, de Madrid et de Canberra (Australie) ont vu leurs performances accrues dans la mesure de l'effet Doppler (phénomène connu de tous, par la variation du bruit émis par une source, alors qu'elle se rapproche ou s'éloigne d'un témoin). Les Italiens ont pris une part active dans cette expérience avec l'université de Pavie et l'agence spatiale italienne, dont un équipement se trouve à bord de Cassini et qui utilisera les ondes de très hautes fréquences. L'utilisation des très hautes fréquences supprime le bruit issu du vent solaire et permet des mesures de vitesse plus précises. Les mesures prises pendant ces 40 jours prendront plusieurs mois pour être analysées. L'expérience sera répétée deux autres fois, dans les deux années à venir.

Aux dernières nouvelles (29 avril 2003), tout va bien.

Science - Washington DC: http://www.jpl.nasa.gov/cassini/

d'autres infos: http://saturn.jpl.nasa.gov/

Cassini-Huygens

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Introduction

Présentation

Caméra grand angle de 200 mm de focale et f = 3,5

Caméra petit champ de 2 m de focale et f = 10,5

Transmissions

Source d'énergie

Jupiter

But de Cassini-Huygens

La mission Huygens