Chronologie de la mission Cassini-Huygens - Définition

Introduction

Cet article est une chronologie des événements qui se sont produits ou qui devraient se produire pendant la mission Cassini-Huygens vers Saturne et Titan.

Chronologie de la mission Cassini

1997

15 octobre : lancement de la sonde à 08:43 UTC.

1998

25 avril : premier survol de Vénus et assistance gravitationnelle.

1999

• 24 juin : deuxième survol de Vénus et assistance gravitationnelle.
• 18 août : survol de la Terre et assistance gravitationnelle à 03:28 UTC. à 02:08 UTC, Cassini effectua un survol de la Lune à 377 000 km de distance et prit une série d'images à des fins de calibration.

2000

• 23 janvier : survol de l'astéroïde (2685) Masursky vers 10:00 UTC. Cassini en prit des images 5 à 7 heures auparavant à 1,6 million km de distance et estima son diamètre entre 15 et 20 km [1].
• 30 décembre : survol de Jupiter et assistance gravitationnelle. Cassini réalisa diverses mesures et produisit les photographies en couleur de l'intégralité de Jupiter les plus détaillées à ce jour ; les détails les plus petits ont approximativement 60 km de côté.

2001

30 mai : pendant la phase de transfert entre Jupiter et Saturne, une « brume » fut détectée sur les photographies prises par la caméra à angle étroit de Cassini. Elle fut perçue pour la première fois sur une photographie de l'étoile Maïa des Pléiades prise après une période de réchauffement de routine.

2002

23 juillet : à la fin janvier, un test fut réalisé pour faire disparaître la brume de l'objectif de la caméra à angle étroit en le réchauffant. En portant la caméra à 4° C pendant 8 jours, les résultats escomptés furent obtenus. Plus tard, le réchauffement fut étendu à 60 jours et une photographie de α Virginis (Spica) montra une amélioration de plus de 90% par rapport à auparavant. Le 9 juillet, une photographie montra que la brume avait disparu, ce qui fut annoncé le 23 juillet [2].

2003

10 octobre : annonce des résultats d'un test de la relativité générale, l'effet Shapiro, à l'aide des signaux radio de la sonde Cassini. Les chercheurs observèrent un décalage de la fréquence des ondes radio en direction et en provenance de la sonde alors que ces signaux se propageaient près du Soleil. Des tests précédents étaient en accord avec la théorie à 0,1 % près. L'expérience menée grâce à Cassini améliora la précision à 0,01 %.

2004

• 27 février : publication d'une image en haute-résolution de Saturne prise par la sonde le 9 février. L'absence de spokes dans les anneaux, des structures sombres dans l'anneau B découverte par les sondes Voyager en 1981, fut notée et déconcerta les scientifiques de la mission [3]. Une autre image, prise dans l'infrarouge le 16 février, montra des différences dans les altitudes des nuages et les mêmes perturbation visibles pendant les années 1990 par le télescope spatial Hubble [4].

• 12 mars : des images prises le 23 février indiquent la présence de perturbations dans l'anneau F, déjà découvertes par Voyager. Leur durée de vie n'était pas connue et Cassini devait pouvoir répondre à cette question [5].

• 26 mars : publication d'une première séquence d'images montrant le déplacement de nuages à haute vitesse autour de la planète prises entre le 15 et le 19 février. Grâce à un filtre mettant en évidence la brume d'eau au haut de la couverture nuageuse, les mouvements des régions équatoriales et méridionales sont distinctement visibles [6].

• 8 avril : publication des premières observations sur le long terme de la dynamique des nuages de l'atmosphère de Saturne. Elles montrent entre autres la fusion de deux tempêtes dans les latitudes Sud entre le 19 et le 20 mars. Chacune des tempêtes possèdait un diamètre d'environ 1 000 km avant la fusion.

• 15 avril : la NASA annonce que deux satellites découverts par Voyager 1 ont été détecté à nouveau par Cassini sur des images prises le 10 mars : Prométhée et Pandore, deux satellites bergers ayant un impact gravitationnel sur l'anneau F. Les prédictions sur leur orbite n'ayant jamais été conformes à la réalité, l'une des mission de Cassini est de suivre leurs mouvements.

• 18 mai : entrée de Cassini dans le système de Saturne ; l'attraction gravitationnelle de Saturne dépasse celle du Soleil.

• 20 mai : publication de la première image de Titan possédant une meilleure résolution que celles prises depuis un point d'observation quelconque de la Terre. Elle fut prise le 5 mai à la distance de 29,3 millions de km.

• 27 mai : correction de trajectoire effectuée à 22:26:00 UTC avant de réduire la vitesse de Cassini à 34,7 m/s et permettre un survol de Phœbé (TCM-20, Trajectory Correction Maneuver #20). Il s'agissait d'une utilisation pendant 5 minutes et 56 secondes du moteur principal, lequel n'avait été utilisé depuis décembre 1998, et donc d'une répétition pour les 96 minutes de la manœuvre d'insertion en orbite de Saturne (Saturn Orbit Insertion, SOI).

• 11 juin : survol de Phœbé à 19:33 UTC et 2 068 km de distance. Les 11 instruments fonctionnèrent comme prévu et toutes les données furent acquises. Le but des données était en premier lieu de créer une cartographie complète de la lune et d'en déterminer sa composition, sa masse et sa densité.

• 16 juin : correction de trajectoire TCM-21, utilisation du moteur principal pendant 38 secondes, dernière correction de trajectoire avant l'insertion en orbite saturnienne. La dernière correction, TCM-22, qui devait se tenir le 21 juin fut finalement annulée.

• 1 juillet : succès de l'insertion en orbite saturnienne. Elle débuta à 01:12 UTC et se termina à 02:48 UTC. juste après, des images des anneaux d'une précision jamais atteinte furent prises et transmises à la Terre.

• 2 juillet : premier survol de Titan et premières images détaillées, au-dessus du pôle Sud et à une plus grande distance que lors des survols ultérieurs. Cependant, lors d'une conférence de presse donnée le 3 juillet, des images furent présentées qui conduisaient à revoir certaines théories existantes, comme le fait que les régions glacées semblent plus sombres que les régions où d'autres composées lui sont mêlés.

• 16 août : annonce de la découverte de deux nouveaux satellites de Saturne, l'un des objectifs de Cassini étant d'ailleurs de découvrir de petits satellites jusque là inconnus. S/2004 S 1 (nommé plus tard Méthone) et S/2004 S 2 (Pallène) orbitent entre Mimas et Encelade.

• 23 août : dernière utilisation majeure du moteur principal afin d'ajuster l'approche minimale suivante de Saturne et éviter les particules des anneaux. Après 51 minutes, la distance minimale fut déplacée 300 000 km plus loin que lors de l'insertion. Dans le même temps, cette correction amena Cassini très proche de Titan lors de son survol suivant.

• 14 septembre : dernières vérification du module Huygens complétées avec succès.

• 26 octobre : deuxième survol de Titan. Les données arrivèrent sur Terre à 01:30 UTC le 27 octobre, des images à très haute résolution dans le visible et l'infrarouge de l'atmosphère et de la surface. La sonde s'approcha avec succès à 1 176 d'altitude et rasa l'atmosphère de Titan, le plus proche survol jamais effectué du satellite. Les photographies révélèrent une surface complexe et peu compréhensible. Le seul problème fut rencontré avec le CIRS qui retourna des données corrompues. le CIRS fut mis hors tension pendant 24 h, rebooté et finalement à nouveau opérationnel.

• 23 novembre : dernières vérification en vol de la sonde Huygens avant séparation.

• 13 décembre : deuxième survol de Titan.

• 25 décembre : séparation de Huygens de Cassini à 02:00 UTC.

• 27 décembre : publication par la NASA d'une image de Huygens prise par Cassini deux jours après sa séparation. L'analyse de l'image montra que la sonde était sur une trajectoire correcte, dans la marge d'erreur attendue. Ces vérifications étaient nécessaires afin de placer Cassini selon une orientation correcte pour recevoir les données de Huygens lors de son entrée dans l'atmosphère.

28 décembre : correction d'orbite effectuée à 03:00 UTC afin d'éviter une trajectoire d'impact avec Titan et de placer Cassini à l'altitude requise pour recevoir les données de Huygens.

31 décembre : survol de Japet à 18:45:37 UTC et 122 645 km d'altitude.

2005

• 14 janvier : entrée de Huygens dans l'atmosphère de Titan à 09:06 UTC et contact avec sa surface environ deux heures plus tard. A 16:19 UTC, Cassini commença à transmettre vers la Terre les données scientifiques réunies par Huygens. La première image fut publiée à 19:45 UTC, montrant une vue d'environ 16 km de la surface. Une deuxième image prise depuis la surface fut publiée un peu plus tard.

• 15 février : survol de Titan, scanné par l'instrument RADAR. Découverte d'un grand cratère d'impact, d'un diamètre estimé à 440 km [7].

• 17 février : premier survol d'Encelade à une distance de 1180 km.

• 9 mars : deuxième survol d'Encelade à la distance minimale de 500 km.

• 17 mars : découverte d'une atmosphère sur Encelade.

• 31 mars : 4 survol de Titan à la distance de 2 400 km [8].

• 16 avril : 5 survol de Titan à la distance de 1 025 km à 19:12 UTC. L'un des survols les plus proches, il a permis d'obtenir des données plus détaillées des composants de la haute atmosphère du satellite. Une première analyse a montré la présence d'une large gamme de molécules carbonées complexes.

• 3 mai : début d'expérience d'occultation radio des anneaux de Saturne, afin de déterminer la distribution en taille des particules, à l'échelle du cm.

• 10 mai : annonce de la découverte d'un nouveau satellite dans la division de Keeler de l'anneau A. Désigné initialement par S/2005 S 1, il sera nommé plus tard Daphnis. Découvert sur une série d'images prises le 1 mai, son existence avait été prédite après la découverte de perturbations sur le bord extérieur de la division de Keeler.

• 14 juillet : survol d'Encelade à la distance minimale de 175 km.

• 22 août : survol de Titan à la distance de 3 669 km [9].

• 7 septembre : survol de Titan à la distance de 1 075 km. Données partiellement perdue à la suite d'un problème logiciel.

• 24 septembre : survol de Téthys à la distance de 1 500 km.

• 26 septembre : survol d'Hypérion à la distance de 1 010 km, le seul survol de cette lune pendant la mission.

• 11 octobre : survol de Dioné à la distance de 500 km.

• 28 octobre : survol de Titan à la distance de 1 400 km.

• 26 novembre : survol de Rhéa à la distance de 500 km.

• 26 décembre : survol de Titan à la distance de 10 410 km [10].

Distance

Date	Distance à Saturne (km)
22 mars 2004, 07:42:14	50 000 000
12 avril 2004, 19:35:12	40 000 000
4 mai 2004, 02:59:09	30 000 000
25 mai 2004, 02:40:06	20 000 000
14 juin 2004, 11:15:22	10 000 000