Cassini 1997-2017

2017/09/01 Etxebeste Aduriz, Egoitz - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Astronomia

«Dire qu’elle a été la mission la plus réussie de l’exploration spatiale peut-être trop, mais l’une des plus réussies», affirme Agustín Sánchez Lavega, directeur du Groupe des Sciences Planétaires de l’UPV. «Cassini travaille depuis vingt ans, Huygens a pu descendre au Titane, l’atterrissage le plus éloigné de tous les temps et tout ce qu’il démontre sur le système de Saturne est terrible. Cela a certainement été un succès.»

Sanchez Lavega rappelle qu'ils avaient de grandes attentes quand ils ont lancé Cassini-Huygens en 1997. “Nous avions beaucoup d'attente, par exemple avec le Titane. En fait, Voyager a montré qu'il la couvrait avec une brume orange compacte et qu'il pouvait y avoir beaucoup de choses sous elle. On s’attendait aussi à de grandes choses de ce que Cassini allait faire à Saturne, et je pense que toutes les attentes ont été satisfaites.»

L'un des moments les plus excitants fut le moment où Cassini libéra Huygens et celui-ci atterrit à Titan en janvier 2005. Sanchez Lavega le rappelle bien. À cette époque, elle était membre de la Commission consultative pour l'exploration du système solaire de l'ESA, réunie à Paris. « Ils nous ont informés que Huygens a atterri à Titan et nous ont montré la vidéo réalisée avec les images prises dans la descente. Nous avons vu comment je traversais la brume, au début on ne voyait rien et soudain nous avons commencé à voir ces paysages. Ils semblaient des images prises des avions pendant la première guerre mondiale. Descendre et descendre, et à la fin, nous avons vu le flash de la lampe quand il a touché le sol. Toute la commission sautant. Cette réunion de Paris était vraiment mémorable.»

Cassini-Huygens a été une mission conjointe des agences spatiales américaines, européennes et italiennes (NASA, ESA et ASI). Pour arriver à Saturne, il passa deux fois près de Vénus pour profiter de son aide gravitationnelle, une fois sur Terre et une fois sur Jupiter. Quand il approchait de Saturne, il a découvert ses deux nouvelles lunes, Metone et Palene. La dernière ligne droite la prit sur une autre lune de Saturne, Feben. Et il entra dans l'orbite de Saturne le 4 juillet 2004. «Le voyage n’était pas facile et encore moins entrer dans l’orbite de Saturne», explique Sánchez Lavega. « Le périple de toutes les orbites spéciales ultérieures, y compris les dernières en préparation, est également remarquable. C’était une merveille astrodynamique.»

Et technologiquement la même chose. “Notez que ce sont des équipes des années 90. Tous les outils ont fonctionné parfaitement et pour analyser toutes les données qui ont été obtenues, pas il ya de nombreuses années, il faudra beaucoup de données. Pour beaucoup. La mission a donc été vraiment fructueuse.»

Saturne près

Il n'a jamais été aussi proche de Saturne et a commencé dès le début à envoyer des images spectaculaires. Il a continué pendant 13 ans à tourner autour de Saturne et de ses lunes, offrant des images spectaculaires et découvrant des découvertes étonnantes.

Saturne a vu des rayons, des tempêtes géantes et des courants exotiques. Cassini a également montré que l'hexagone du pôle Nord découvert dans la mission Voyager en 1980 était toujours là, et a permis de l'analyser de près. C'est un courant en forme d'hexagone, mais personne ne sait pourquoi il a cette forme. « C’est l’un des grands mystères de Saturne », affirme Sanchez Lavega. « Dans ce géant gazeux [Saturne est 700 fois plus grand que la Terre] nous avons vu des structures météorologiques différentes du reste du système solaire : l’hexagone, les terribles tourbillons polaires, les forts vents de l’équateur et la tempête géante de 2010. »

Tous ont été étudiés directement par l'équipe de Sánchez Lavega. Par exemple, des orages équatoriaux ont été étudiés pour étudier les vents de l'équateur. « En équateur, il y a des vents incroyables de 1800 km/h. Sur Terre, les ouragans les plus forts atteignent généralement 300 km/h, pense ». Et pour Sanchez Lavega, l'étude de la tempête géante de 2010, publiée sur la couverture de la revue Nature, a été particulièrement importante. Tous les 28-30 ans, une tempête géante appelée la Grande Tache Blanche se produit sur Saturne. Ce dernier, cependant, est arrivé neuf ans plus tôt que prévu en 2010. « Nous avons eu la chance d’exploser la tempête pendant que Cassini était sur Saturne. La tempête a tourné autour de la planète. »

Il faut noter que Cassini a été là près de la moitié de l'année de Saturne. En fait, l'année de Saturne dure environ 29 ans. Et là, il ya aussi quatre stations, chacune d'environ 7 ans. Cassini est arrivé en hiver et a été jusqu'au début de l'été. « Ceci est important car il permet d’étudier les changements qui se produisent avec les stations », explique Sánchez Lavega.

Anneaux et lunes

Nous connaissons aussi bien mieux les anneaux si caractéristiques de Saturne grâce à Cassini. « Nous avons vu que c’est un système vivant, avec des interactions entre les lunes et les anneaux », explique Sánchez Lavega. Par exemple, Cassini a montré que l'anneau E est formé par la glace d'eau sortant de la lune. D'autres lunes volent le matériau des anneaux ou produisent des ondes dans les anneaux.

L'équinoxe de Saturne a été un moment important, car le soleil touche juste au bord des anneaux. Cassini a alors surpris que certaines des particules qui forment les anneaux étaient aussi grandes que les montagnes. D'autres particules sont de taille résiduelle.

Grâce à Cassini et Huygens, nous avons également connu les particularités de Titan. Titan est la plus grande lune de Saturne, de la taille approximative de Mercure. Cassini et Huygens ont montré qu'après cette brume orange il y a un paysage très semblable à celui de la Terre. Il y a des dunes, des lacs, des rivières et de la pluie. On considère que les dunes sont de glace d'eau recouverte d'hydrocarbures, tandis que les lacs, rivières et pluie sont de méthane. «C’est exceptionnel, le seul cas que nous connaissons avec la Terre est celui de dépôts liquides en surface», a précisé Sánchez Lavega.

En outre, certaines mesures effectuées par Cassini et Huygens suggèrent que sous la surface il peut y avoir un océan liquide formé d'eau et d'ammoniac. “Sur la surface, il semble y avoir des volcans de glace. Et couches de brume organique. Sa chimie organique est exceptionnelle. Même si c’est un monde très froid, il a une chimie très riche, même du point de vue prébiotique», a ajouté Sánchez Lavega.

Et si Titan est génial, ce n'est pas moins Entzelado. « C’était une grande découverte », selon Sánchez Lavega. Celui qui y a mesuré le magnétomètre de Cassini a attiré l’attention des chercheurs : Un peu d'Encielado s'opposait au champ magnétique de Saturne. Cela signifiait qu'Entzelado émettait peut-être des gaz. Ils ont clairement vu le besoin d'étudier de près cette petite lune.

Au total, il a été 23 fois autour de Cassini Entzelador-Encielado. C'est une petite lune, d'environ 500 kilomètres de diamètre, mais elle a beaucoup surpris. La première surprise a été de voir qu'il a une surface très jeune et complexe. Et tout de suite vint le second, un brouillard à vapeur d'eau au pôle Sud. Ils ont vu que des fissures superficielles jeté dans l'espace vapeur d'eau et de glace à travers quelques geiseres. Une partie de cette glace expulsée constitue l'anneau E de Saturne et le reste tombe à la surface d'Entzeladoren. En fait, Entzelado est entièrement recouvert de glace, ce qui en fait le corps le plus lumineux du système solaire. Car Cassini a prouvé que cette glace vient de l'intérieur de la lune.

En fait, diverses mesures ont suggéré que Entzelado a une mer d'eau salée sous la surface. Et l'eau de cette mer est celle qui sort des geisers du pôle Sud. Cassini a pu analyser directement le matériau extrait des geisers et a découvert, en plus de la vapeur d'eau et de glace, la matière organique, dans une densité beaucoup plus élevée que prévu. Et il semble qu'il existe des sources hydrothermales près de cette mer. « C’est excitant que ce petit a une activité interne et un océan avec des possibilités astrobiologiques. » Et c'est que la vie a tous les composants que vous pensez besoin: eau liquide, chaleur et nourriture.

Grande finale

Après 20 ans, Cassini a épuisé son carburant. Il lui restait assez pour la dernière aventure. “Nous attendons maintenant tout ce qui vient de The Grand Finale”, déclare Sánchez Lavega.

Le 26 avril, il passa pour la première fois entre Saturne et les anneaux. Ils ne savaient pas s'ils pouvaient exister ou non des particules qui pourraient endommager la sonde entre les anneaux et les planètes, et au cas où l'antenne principale partit comme bouclier. En constatant qu'il n'y avait aucun danger, il a dirigé l'antenne vers la Terre pour continuer à envoyer des informations. Depuis, une orbite est formée environ par semaine. Il les fera vingt-sept, avant leur disparition le 15 septembre.

« Il fallait le laisser pour la fin, explique Sánchez Lavega, car le passage à l’intérieur des anneaux n’était pas facile et il n’était pas possible avant de mettre en péril la mission. Mais il a réussi. Et il pourra faire des choses qu’il ne pouvait pas faire auparavant.»

Entre autres choses, ils s'attendent à ce que vous puissiez déterminer la masse des anneaux, en raison de l'incertitude existante dans les mesures effectuées jusqu'à présent. « En partant de la masse et de l’épaisseur des anneaux, nous pensons qu’on pourra aussi connaître l’origine des anneaux, ajoute Sanchez Lavega, s’ils proviennent d’un satellite détruit par leur approche excessive de la planète ou s’ils sont des restes restés au moment de leur création ». Dans le même temps, il est prévu de déterminer l'âge des anneaux.

« Près de la planète, vous pouvez mesurer avec une grande précision le champ de gravité et ainsi connaître l'intérieur de Saturne. Et la rotation, un autre des mystères de Saturne”. Et c'est que nous ne savons pas encore exactement combien dure le jour de Saturne. Il est d'environ onze heures, mais quand il est arrivé à Cassin la rotation avait mesuré six minutes plus lent que celui mesuré par Voyager 25 ans plus tôt. Et les mesures ultérieures semblent indiquer que la vitesse de rotation a également varié pendant le séjour de Cassini. Cependant, selon les lois de la physique, cela est très difficile. Cassini espère aider à résoudre ce mystère.

Enfin, Cassini montrera comment est l'intérieur de Saturne. “Tout d'abord, il s'agit de savoir si vous avez vraiment un noyau et comment il est. Ensuite, selon les couches d'hydrogène qui entourent le noyau, nous ne connaissons pas bien la physique haute pression qui se trouve à l'intérieur de ces planètes. Et je pense que pour la première fois, nous saurons comment agit l'hydrogène sur la planète. Et peut-être que nous pouvons arriver à détecter un indice sur l’origine de la chaleur intérieure de la planète ».

«La meilleure façon de terminer la mission est la meilleure fin que l’on pouvait concevoir pour avoir de la valeur scientifique.» En fait, Cassini continuera à envoyer toutes les informations qu'il reçoit, en dirigeant l'antenne vers la terre, jusqu'à la dernière heure, alors qu'il plonge dans le ciel de Saturne. Jusqu'à Kiskali.