Lancement de New Horizons: aller là où aucune sonde n'est jamais allée

S'il est une mission très attendue des astronomes c'est bien New Horizons, qui doit rejoindre Pluton et son satellite Charon aux confins du Système Solaire. Il s'agit de la première mission envoyée vers ces deux objets que l'on présente comme une planète et un satellite mais dont la véritable nature reste encore à définir clairement. Parmi les neuf planètes 'répertoriées' du système solaire, Pluton est la seule à ne jamais avoir encore reçu la visite d'une sonde.


Le lancement de New Horizons est prévu ce mardi 17 janvier à l'intérieur d'une fenêtre de tir qui s'est ouverte le 11 janvier 2006 et se refermera le 14 février. Le lanceur utilisé est une fusée Atlas V, de Lockheed Martin. D'une masse d'environ 465 kg, la sonde embarque plusieurs instruments scientifiques dont des spectromètres infrarouge et ultraviolet, un imageur couleur et panchromatique et autres instruments capables de mesurer les particules chargées et la poussière environnante.

Cette sonde est la première mission du nouveau programme d'exploration planétaire New Frontiers de la NASA qui doit fournir la première reconnaissance scientifique du système Pluton / Charon. Pluton est une petite planète d'un diamètre d'environ 2374 km et d'une température de surface moyenne de - 220 °C. La journée y dure près d'une semaine terrestre. Le diamètre de Charon est d'environ 1200 km.

New Horizons deviendra la sonde la plus rapide jamais envoyée par l'homme. Elle survolera la planète Jupiter seulement 13 mois après son lancement, à une distance de 32 à 45 rayons joviens afin de bénéficier de son assistance gravitationnelle et dépasser la vitesse record de 75.000 km/h. Le survol de Jupiter sera mis à profit pour effectuer un ensemble de mesures de son système. La sonde modifiera alors sa trajectoire et se dirigera vers Pluton, la planète la plus éloignée du Système Solaire qu'elle survolera à quelques 10.000 km. La rencontre est prévue en juillet 2015. Quant à son satellite, Charon, il sera survolé au plus près à environ 27.000 km. Notons que la sonde ne se satellisera pas autour des deux corps.

Les objectifs de la mission New Horizons

Les objectifs principaux de la mission visent à mieux connaître Pluton et son satellite Charon. La sonde doit renseigner les scientifiques sur la géologie, la morphologie globale des deux corps glacés et cartographier leur surface. Nous ne savons rien de la composition interne de Pluton, mais sa densité prouve que la planète est sans doute composée de 70% de roches et de 30% de glace. C'est donc un corps "léger" entouré d'un épais manteau de glace de méthane, semblable à Triton, un satellite de Neptune. New Horizons s'attachera à déterminer sa composition et étudiera également l'atmosphère évasive de Pluton.

L'atmosphère de Pluton apparaît très tenue (pression de quelques microbars) et composée d'azote de dioxyde de carbone et de méthane. Toutefois, cette atmosphère n'existe que lorsque Pluton est au plus près du Soleil. Pendant la majeure partie de sa course autour du Soleil (248 ans), les gaz atmosphériques sont transformés en glace. Pour analyser cette atmosphère il est donc important que la sonde arrive quand celle-ci n'est pas gelée.

Les données renvoyées à la Terre fourniront des indices importants sur l'origine de Pluton qui reste bien énigmatique. Aujourd'hui il apparaît que Pluton, Charon et Triton, qui se ressemblent beaucoup, se seraient formés en même temps que les planètes géantes et évoluaient sur des orbites indépendantes avant que Triton ne soit capturé par Neptune. Pluton se serait installé sur une orbite la protégeant de toute collision avec Neptune par un effet gravitationnel particulier appelé 'résonance'. Reste le cas Charon. Pluton et Charon sont peut-être les seuls restes d'un corps plus gros ou formés d'une collision entre Pluton et un autre corps comme ce fut probablement le cas pour la Terre et la Lune.

New Horizons fournira les premières vues de la planète Pluton avec des détails d'une centaine de mètres. Ces images seront nettement plus fines que celles acquises par le télescope spatial Hubble, en 1996.

Peu après la rencontre la sonde passera dans l'ombre de Pluton et Charon, région idéale pour repérer des détails de l'atmosphère de Pluton, rechercher des anneaux et déterminer si leurs surfaces sont lisses ou rugueuses.


Enfin, si la NASA décide de prolonger la mission au-delà du survol de ce couple, la sonde sera reprogrammée pour rencontrer un ou plusieurs objets de la Ceinture de Kuiper, approximativement 3 ans après le survol de la planète Pluton. La sonde se trouvera alors à une distance d'environ 42 unités astronomiques de la Terre et sera peut-être en mesure de nous renseigner sur la frontière du Système Solaire.