Galileo (sonde spatiale)

Galileo était une sonde spatiale américaine, conçue par la NASA pour l'étude de la planète Jupiter et de ses lunes, lancée le 18 octobre 1989 à partir de la navette spatiale Atlantis. Elle porte le nom de l'astronome italien du XVI siècle Galilée, qui a découvert les quatre lunes les plus visibles de Jupiter, dites lunes galiléennes ou satellites galiléens.

La sonde est arrivée au voisinage de Jupiter en 1995 après un voyage de 6 ans, en s'aidant de la gravitation assistée (voir plus loin), ce qui permit dès le départ d'optimiser sa masse utile, d'autant plus qu'elle fut lancée à partir d'une navette et non du sol. La quantité de carburant ainsi emportée lui permit d'orbiter ensuite 35 fois autour de Jupiter sur 8 ans, beaucoup plus que les 11 orbites prévues à l'origine sur 2 ans, parcourant ainsi 4,6 milliards de kilomètres depuis son départ de la Terre. A chaque orbite, les propulseurs étaient mis en route depuis la Terre, durant un nombre de secondes très précis, pour s'assurer de l'orbite suivante (et donc différente de la précédente) qui allait lui faire survoler telle ou telle lune de Jupiter. La durée d'une telle mission est donc dépendante de la réserve de carburant de la sonde, mais aussi des économies réalisées dans leur usage parcimonieux en s'aidant, de manière optimale, de la gravitation de ces mêmes satellites.

Galileo a permis de prendre 14 000 images, elle a aussi réussi à révéler la présence d'un océan d'eau sous la surface gelée d'Europe, une des lunes galiléennes de Jupiter. D'autres sondes sont déjà passées par Jupiter, par exemple Voyager 1 et Voyager 2, mais Galileo s'y est intéressé de façon beaucoup plus approfondie. Ce fut également sa destination finale : elle a été volontairement désorbitée pour s'y désintégrer le 21 septembre 2003 à 19h49 GMT afin d'éviter le risque d'une contamination d'Europe par des bactéries terrestres. Europe est en effet un des endroits les plus prometteurs pour abriter de la vie extraterrestre dans son grand océan salé sous-glacien.

Le lancement de Galileo, d'un poids au départ de plus de 2,2 tonnes, a été retardé de manière importante suite au gel des vols de navettes après l'accident de Challenger. De nouveaux protocoles de sécurité imposèrent à Galileo d'utiliser un étage de propulsion supérieur de faible puissance, ce qui obligea la sonde à utiliser de plus nombreuses accélérations gravitationnelles (en passant près de Vénus et la Terre) pour obtenir une vitesse suffisante afin d'atteindre Jupiter.

Pendant son voyage, Galileo observa de manière rapprochée les astéroïdes (951) Gaspra et (243) Ida, et découvrit une lune de Ida, Dactyl. En 1995, Galileo lâcha un module qui s'enfonça dans l'atmosphère de Jupiter. Il fit une plongée de 57 minutes, avant d'être écrasé puis sublimé par la pression (~1 hectobar) et la température (460°C) après seulement 200 km de descente. Cela a servi à étudier la composition de l'atmosphère de Jupiter et autre. En 1994, Galileo était parfaitement positionnée pour observer la comète Shoemaker-Levy 9 s'écraser sur Jupiter.

La mission principale de Galileo était une étude de 2 ans du système jovien. Galileo utilisait une orbite allongée d'environ deux mois, qui lui permettait en voyageant à une distance variable de la planète d'étudier les différentes parties de la magnétosphère. Cette orbite était aussi étudiée pour permettre le survol des plus gros satellites de Jupiter. Une fois la mission principale de Galileo terminée et au vu des réserves de propergols encore disponibles à bord, une mission étendue débuta le 7 décembre 1997. La sonde fit alors une série de survols rapprochés de Europe et de Io, deux satellites de la planète.

La réussite spectaculaire de la mission Galileo au sein du système jovien (1995-2003) préfigura celle, tout aussi remarquable, de la mission Cassini-Huygens autour de Saturne (2004-2008) qui, elle aussi, ayant largement surpassée les objectifs initiaux, fera l'objet d'une prolongation à partir du 1er juillet 2008.

Comme tous les équipements spatiaux, la sonde Galileo était dotée de moyens de télécommunications hertziens avec la Terre :

• 2 295,000 000 MHz : transmissions de données pour la recherche spatiale.
• 2 296,481 481 MHz : transmissions de données pour la recherche spatiale.
• 2 296,500 000 MHz : transmissions de données pour la recherche spatiale.
• 8 415,000 000 MHz : télémétrie de la sonde.
• 8 420,400 000 MHz : télémétrie de la sonde.

Les liaisons de transmissions de données étaient destinées à envoyer vers la Terre les résultats des analyses et des photographies réalisées par les instruments de la sonde. Les liaisons de télémétrie permettaient aux techniciens du CNES de modifier l'orientation de la sonde par rapport à la Terre pour maintenir les liaisons hertziennes et également pour effectuer des missions de maintenance des équipements électroniques de la sonde.

Les fréquences mentionnées ici ne tiennent pas compte de l'effet Doppler dû au déplacement de la sonde par rapport aux équipements terrestres de réception des signaux.