Cassini-Huygens: Objectif Saturne

Publié par Michel le 27/08/2004 à 18:25

Huygens ouvre un oeil (14 juillet 2004).


La sonde Huygens en coupe. Crédits ESA.

(d'apres dépèche ESA du 02/09/2004)

La sonde européenne Huygens, montée sur l'orbiteur Cassini entame désormais son réveil en vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et...) de son largage en décembre à destination de Titan (Cliquez sur l'image pour une description).
C'est sur le site d'Alcatel (Alcatel est un ancien équipementier en télécommunications (c'est-à-dire qu'il conçoit et...) Space à Cannes, qu'a été conçue la sonde (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des...) Huygens qui doit plonger dans l'atmosphère de Titan (L’atmosphère de Titan est, à la différence de celle des autres satellites du...), la plus grosse lune (La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre et le cinquième plus grand satellite du...) de Saturne, le 14 janvier 2005.


Huygens au montage avec son bouclier. Crédits ESA.

A six mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps...) de cette échéance, les équipes cannoises étaient donc à pied d'œuvre pour participer au premier "check-up" de la sonde après le succès de l'insertion en orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps...) du composite Cassini-Huygens, deux semaines auparavant. Les opérations étaient menées depuis l'ESOC, le centre de contrôle (Un centre de contrôle, dans le domaine de l'astronautique, est une salle d'où sont...) opérationnel de l'ESA à Darmstadt, en Allemagne.

"En fait, nous avons effectué des vérifications de l'état de santé (La santé est un état de complet bien-être physique, mental et social, et ne consiste...) de la sonde tous les six mois depuis le lancement et ce dernier bilan est le 14e en sept ans", rappelle Anne-Marie Schipper, responsable du programme Huygens chez Alcatel Space. "La différence, c'est que cette fois-ci nous sommes autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne...) de Saturne".

L'arrivée dans le domaine saturnien s'est déroulée sans anicroche.

"Nous avons confirmation que la sonde est en parfaite santé, tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) est nominal" annonce Jean-Pierre Lebreton, chef de projet (Un chef de projet, en informatique est la personne chargée de contrôler le bon déroulement du...) scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui...) d'Huygens à l'ESTEC, le centre technique de l'ESA à Noordwijk, aux Pays-Bas.

Réactiver les batteries.


Les activités importantes du "réveil" de la sonde commenceront en septembre. "Nous allons changer de rythme, un peu comme avant un lancement", explique Anne-Marie Schipper. Cela va passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques...) par une remise en route (Le mot « route » dérive du latin (via) rupta, littéralement « voie...) de tous les équipements de la sonde et notamment par la réactivation des batteries, qui sont restées inertes depuis sept ans. Dépourvue de générateurs solaires, la sonde Huygens a en effet été alimentée jusqu'à présent par l'orbiteur (Dans le domaine de l'astronautique, un orbiteur est un vaisseau satellisé autour d'une planète....) Cassini (La mission Cassini-Huygens est une mission spatiale automatique réalisée en collaboration par le...), qui tire lui-même son énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) de générateurs nucléaires radio-isotopiques. Une fois séparée de Cassini, elle ne pourra plus compter que sur ses batteries chimiques.

Fin 2003, des essais de puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) ont été effectués sur des batteries identiques - stockées sur Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...) depuis le lancement - dans les laboratoires, spécialisés de l'ESTEC. Un test de réactivation a aussi été effectué en Allemagne avec le modèle d'ingénierie (L'ingénierie désigne l'ensemble des fonctions allant de la conception et des études à la...) de la sonde dans le courant du mois de juillet.

"Le stockage sur Terre offrait de moins bonnes conditions que celles rencontrées par les vraies batteries dans l'espace" note Anne-Marie Schipper. "Néanmoins, les performances obtenues ont été meilleures que ce que nous avions prévu."

Autre réactivation de grande importance, celle du "minuteur" d'Huygens. C'est lui qui activera les équipements à bord de la sonde vingt jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la...) après son largage et quelques heures (L'heure est une unité de mesure  :) avant qu'elle n'aborde l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) de Titan. Par la suite, ce seront des accéléromètres qui déclencheront les activités automatiques lors de la rentrée proprement dite.

Les survols rapprochés de Titan (26 octobre et 13 décembre 2004)


En approche de Titan

Cette image montre Titan dans les longueurs d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation...) ultra-violettes et infrarouges. Elle est construite à partir de quatre images acquises par différents filtres de couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes...). Les couleurs rouges et vertes représentent des zones où le méthane (Le méthane est un hydrocarbure de formule brute CH4. C'est le plus simple composé de la...) atmosphérique absorbe la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil...). Ces couleurs indiquent un hémisphère nordique (plus rouge) plus lumineux. Le bleu (Bleu (de l'ancien haut-allemand « blao » = brillant) est une des trois couleurs...) représente les longueurs d'onde ultra-violettes et montre la brume de l'atmosphère élevée.

Titan a une atmosphère gigantesque, se prolongeant des centaines de kilomètres au-dessus de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...). Les variations marquées d'éclat sur la surface de Titan (et les nuages près du pôle du sud) sont visibles aux longueurs d'onde infrarouges.



En approche de Titan

Cette autre image acquise à partir du spectromètre (Un spectromètre est un appareil de mesure permettant de décomposer une quantité...) infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde...) de Cassini montre clairement les phénomènes de surface sur Titan. C'est un composé d'images en fausses couleurs prises sur trois longueurs d'onde infrarouges: 2 microns (bleu) ; 2.7 microns (rouge) ; et 5 microns (vert). Un nuage (Un nuage est une grande quantité de gouttelettes d’eau (ou de cristaux de glace) en...) de méthane peut être vu au pôle du sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.) (en haut de l'image). Cette image a été obtenue pendant que Cassini survolait Titan à des altitudes s'étendant de 100 000 à 140 000 kilomètres, moins de deux heures avant l'approche la plus étroite du vaisseau spatial. L'image d'encart montre l'emplacement prévu pour l'atterrissage (L’atterrissage désigne, au sens étymologique, le fait de rejoindre la terre ferme....) de la sonde Huygens.

La surface de Titan (26 octobre 2004)


Surface de Titan

Ces images montrent la surface de Titan à deux longueurs d'onde infrarouges différentes. Elles ont été prises alors que Cassini survolait Titan à une altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau...) de 1200 kilomètres. L'image de droite, prise à une longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus...) d'onde de 2 microns, est l'image la plus détaillée jusqu'ici de la surface du Titan. Elle révèle des formes complexes aux frontières anguleuses que les scientifiques doivent encore étudier. L'image de gauche a été prise à une longueur d'onde de 1 micron et montre approximativement ce qu'un appareil-photo numérique (Une information numérique (en anglais « digital ») est une information...) pourrait saisir.

L'atmosphère de Titan (26 octobre 2004)


Analyse de l'atmosphère de Titan: hydrocarbures - azote

Le graphique de gauche montre des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) acquises par Cassini pendant son survol de Titan. Les données proviennent du spectromètre de masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...), qui détecte les particules chargées ou neutres dans l'atmosphère. Le graphique indique une diversité des hydrocarbures dans l'atmosphère élevée au-dessus de Titan, compenant du benzène (Le benzène est un hydrocarbure aromatique monocyclique, de formule C6H6, également...) et du diacetylene.

Le spectrometre de Cassini a aussi analysé la composition en azote de l'atmosphère de Titan. Le graphique de droite montre que la quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire,...) d'azote léger dans l'atmosphère de Titan est très inférieure à ce que l'on observe autour d'autres planètes. Les scientifiques pensent que cet azote a été perdu au cours de grandes échelles de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) géologiques pour des raisons qui demeurent actuellement inconnues.

Le relief de Titan (26 octobre 2004)

Cette image radar (Le radar est un système qui utilise les ondes radio pour détecter et déterminer la...) de la surface de Titan, prise à 1200 kilomètres d'altitude, révèle une surface géologique complexe composée de roches glacées et d'hydrocarbures. Une grande variété de terrains géologiques peut être observée. Les secteurs les plus lumineux peuvent correspondre à des terrains très accidentés et les zones plus sombres à des étendues planes.


Image radar de Titan

Un grand motif circulaire sombre est vu sur la partie occidentale (à gauche) de l'image, mais peu de dispositifs ressemblant à des cratères d'impacts récents sont observés. Ceci suggère que la surface soit relativement jeune. D'énigmatiques motifs assez brillants, linéaires et sinueux et qui traversent des zones sombres sont également visibles.

L'image représente une zone d'environ 150 kilomètres de large sur 250 kilomètres de long, et est centrée à 50 degrés Nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.), 82 degrés Ouest (L’ouest est un point cardinal, opposé à l'est. C'est la direction vers laquelle se...) dans l'hémisphère nord de Titan. Les plus petits détails vus sur l'image font environ 300 mètres.


Le graphique qui suit, produit en utilisant des données altimétriques du radar de Cassini, montre des altitudes relatives à la surface de Titan. L'endroit étudié est centré à 25 degrés Nord, 5 degrés Ouest. On observe une variation dans l'altitude de seulement 150 mètres pour une zone d'environ 400 kilomètres de long, montrant en cela un relief extrèmement plat pour cette région de Titan.


Variations d'altitude

Les détails fins dans les données sont susceptibles de n'être que du bruit (Dans son sens courant, le mot de bruit se rapproche de la signification principale du mot son....), et non significatifs du relief. La zone indiquée "Downlink data dropout" correspond à un secteur perdu pendant la transmission depuis Cassini vers la Terre mais qui sera récupéré lors d'une retransmission ultérieure.

Bulletins météo de Titan

Les deux clichés suivants nous montrent l'évolution du climat (Le climat correspond à la distribution statistique des conditions atmosphériques dans une...) sur Titan. L'image de gauche date du 26 octobre 2004 et celle de droite du 13 décembre. Toutes deux ont été prises à environ 200 000 kilomètres de distance.


Météorologie titanesque

A gauche, l'atmosphère est dépourvue de nuages, il fait beau sur Titan sauf aux alentours du pole sud. A droite, quelques semaines plus tard, des formations nuageuses se sont formées dans des régions plus au nord. Les nuages les plus lumineux sont relativement hauts dans le ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) (environ 30 km). Les scientifiques continuent d'étudier ces phénomènes et espèrent en déduire des modèles d'évolution du temps sur Titan.

La haute atmosphère de Titan (13 décembre 2004)

La haute atmosphère de Titan est constituée de très nombreuses couches de brume comme on peut le voir sur cette photo prise le 13 décembre 2004 lors du second survol rapproché de Titan par Cassini. Cette image est prise dans l'utltra-violet puis a été colorisée pour restituer des couleurs naturelles. Les couches s'étendent à plusieurs kilomètres au dessus de la surface. Les plus fins détails ont une taile inférieure au kilomètre (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système...).


Haute atmosphère
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