Cassini (sonde spatiale) - Définition
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Introduction
La sonde Cassini est la sonde spatiale automatique de la mission Cassini-Huygens qui a pour but l'étude de la planète Saturne et de plusieurs de ses satellites.
La sonde a été réalisée par le Jet Propulsion Laboratory américain en collaboration avec l'Agence spatiale européenne (pour le module de relais de Huygens : le PSE ou Probe Support Equipment) et l'Agence spatiale italienne (pour l'antenne de communication à haut gain). La sonde a été nommée d'après l'astronome Jean-Dominique Cassini (1625-1712), qui a étudié les anneaux de Saturne en détail et découvert certaines des principales lunes de la planète géante (Japet, Rhéa, Téthys et Dioné).
La sonde arrivée en juin 2004 aux abords de Saturne (après un voyage de 7 ans en usant de l'assistance gravitationnelle de Vénus, de la Terre et de Jupiter), y commence son programme de 4 années par la visite de Phœbé, la lune connue comme la plus distante de Saturne, le 11 juin 2004 . L'insertion dans l'orbite saturnienne a eu lieu le 1er juillet 2004 par un ensemble de manœuvres l'amenant à traverser les anneaux de Saturne (entre les anneaux F et G) et à s'approcher à environ 18 000 km de Saturne (soit 0,3 fois le rayon de Saturne), ce qui ne se reproduira plus durant l'ensemble de la durée de la mission.
La mission elle-même, initialement prévue pour durer 4 ans (1er juillet 2004-30 juin 2008), comprenait 74 orbites autour de la planète géante, incluant 44 survols de Titan (sa plus grosse lune), ainsi que de nombreux survols des autres lunes de Saturne, ce qui nécessita des dizaines de manœuvres exécutées par son moteur principal. Les découvertes réalisées furent d'une telle importance qu'il fut décidé de prolonger une première fois la mission de 2 ans jusqu'au 30 juin 2010 avec pour objectifs essentiels les survols de Titan et d'Encelade (la fameuse lune aux geysers, eux-mêmes découverts au cours de la mission).
Début février 2010, alors que Cassini avait déjà effectué 125 orbites autour de Saturne, la mission est à nouveau prolongée, de 7 ans cette fois-ci, soit jusque 2017, à raison de 60 millions de dollars par an, ajoutant ainsi pour l'invincible sonde 155 orbites saturniennes supplémentaires et 54 autres survols de Titan!
D’une étonnante longévité, et témoin d’une rare équinoxe les 11 et 12 août 2009, elle permet d’enregistrer une multitude de mesures nouvelles ainsi que d’envoyer une exceptionnelle moisson de photos en couleur reçues sur terre le 14 août 2009.
Conception de Cassini
Cassini devait être le deuxième engin de la série Mariner Mark II. Il a été conçu conjointement avec le premier, Comet Rendezvous Asteroid Flyby (CRAF). Toutefois, des coupes budgétaires ont conduit à simplifier sa conception, ce qui a conduit à un appareil plus spécialisé, hors de la série Mariner Mark II, et moins richement doté en instruments que ne le prévoyait ce programme.
Cassini-Huygens fait partie des sondes interplanétaires les plus lourdes, les plus grandes et les plus complexes. Seules les deux sondes envoyées vers Phobos par l'Union soviétique sont plus lourdes. Cassini seul pèse 2150 kg à vide, auxquels s'ajoutent les 350 kg de Huygens et 3 132 kg de carburant pour la propulsion (de l'hydrazine). Cassini mesure 6,8 mètres de haut et 4 mètres de largeur (diamètre de l'antenne HGA). La perche du magnétomètre mesure même 11 mètres. Cette complexité est rendue nécessaire à la fois par sa trajectoire vers Saturne et par les nombreuses observations prévues. La sonde comporte 1 630 circuits interconnectés, 22 000 connexions et 14 kilomètres de câbles.
En particulier, comme la distance entre la Terre et la sonde, une fois arrivée à destination, sera comprise entre 8,2 et 10,2 UA, les signaux entre la sonde et sa base mettront de 68 à 84 minutes pour arriver à destination, ce qui rend impossible le contrôle en temps réel, que ce soit pour les opérations normales ou pour les évènements imprévus. Même en répondant immédiatement, il faut autour de 3 heures entre le moment d'un évènement et le moment où la base reçoit la réponse de la sonde à ses commandes.
