Système solaire
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Découverte et exploration

Observations pré-télescopiques

Le concept de système solaire n'existait pas de façon répandue avant une époque récente. En règle générale, la Terre était perçue comme stationnaire au centre de l'Univers (L'Univers est l'ensemble de tout ce qui existe et les lois qui le régissent.) et souvent de nature intrinsèquement différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de dualité d'une application définie à l'aide de la trace, dans...) à celui-ci. Un cosmos héliocentrique fut cependant postulé à plusieurs reprises, comme par exemple par le philosophe grec Aristarque de Samos, le mathématicien (Un mathématicien est au sens restreint un chercheur en mathématiques, par extension toute personne faisant des mathématiques la base de son activité principale. Ce...) et astronome (Un astronome est un scientifique spécialisé dans l'étude de l'astronomie.) indien Aryabhata ou l'astronome polonais Nicolas Copernic.
Néanmoins, les avancées conceptuelles du XVIIe siècle, conduites par Galileo Galilei (Galilée ou Galileo Galilei (né à Pise le 15 février 1564 et mort à Arcetri près de Florence, le 8 janvier 1642) est un physicien et astronome italien du...), Johannes Kepler et Isaac Newton (Sir Isaac Newton était un philosophe, mathématicien, physicien et astronome anglais né le 4 janvier 1643 du calendrier grégorien[1] au manoir de Woolsthorpe près de Grantham et mort le 31 mars 1727[1] à Kensington....), popularisèrent l'idée que la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la...) se déplaçait non seulement autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter, soit constituent les 5 genres Erythrotriorchis,...) du Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type naine jaune, et composée...), mais que les mêmes lois physiques s'appliquaient aux autres planètes.

Les cinq planètes les plus proches de la Terre (Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne) sont parmi les objets plus brillants du ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) et étaient nommées πλανήτης (planētēs, signifiant « errant ») par les astronomes grecs dans l'Antiquité. Hormis le Soleil, il s'agit des seuls membres du système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil et des corps célestes ou objets définis gravitant...) connus avant les observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré...) instrumentales.

Observations instrumentales

Réplique du télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique permettant d'augmenter la...) d'Isaac (ISAAC est un algorithme capable de générer des nombres pseudo-aléatoires, tombé dans le domaine public en 1996. Son auteur, Bob Jenkins, l'a conçu de manière à ce qu'il soit...) Newton.

Les premières observations du système solaire en tant que tel furent réalisées à partir de la mise au point (Graphie) de la lunette astronomique (Une lunette astronomique est un instrument optique qui permet d'augmenter la taille apparente et la luminosité des objets du ciel lors de leur observation.) puis du télescope par les astronomes. Galilée (Galilée ou Galileo Galilei (né à Pise le 15 février 1564 et mort à Arcetri près de Florence, le 8 janvier 1642) est un physicien et astronome...) fut parmi les premiers à découvrir des détails physiques sur d'autres corps : il observa que la Lune (La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre et le cinquième plus grand satellite du système solaire avec un diamètre de 3 474 km. La distance moyenne séparant la Terre de...) était couverte de cratères, que le Soleil possédait des taches et que quatre satellites orbitaient Jupiter. Christian Huygens poursuivit les découvertes de Galilée en découvrant Titan (Cliquez sur l'image pour une description), le satellite (Satellite peut faire référence à :) de Saturne, et la forme des anneaux de cette planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en équilibre hydrostatique,...). Jean-Dominique Cassini (La mission Cassini-Huygens est une mission spatiale automatique réalisée en collaboration par le Jet Propulsion Laboratory (JPL), l'Agence spatiale européenne (ESA) et l'Agence...) découvrit ensuite quatre autres lunes de Saturne, la division de Cassini (La division de Cassini est un espace situé entre les anneaux A et B de la planète Saturne. Elle a été découverte en 1675 par l'astronome Jean-Dominique...) dans ses anneaux et la grande tache rouge (La grande tache rouge de Jupiter est un gigantesque anticyclone de l'atmosphère de Jupiter situé à 22°S de latitude. Long d'environ 25 000 km et large de près de 12 000 km (1979), il...) sur Jupiter.

Edmond Halley réalisa en 1705 que les apparitions répétées d'une comète (En astronomie, une comète est un petit astre brillant constitué de glace et de poussière du système solaire, dont l'orbite a généralement la forme d'une ellipse très allongée, et souvent...) concernait le même objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et...), revenant régulièrement tous les 75 à 76 ans. Ce fut la première preuve qu'autre chose que les planètes orbitait autour du Soleil.

En 1781, William Herschel observa ce qu'il pensa être une nouvelle comète, mais dont l'orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) révéla qu'il s'agissait d'une nouvelle planète, Uranus.

Giuseppe Piazzi découvrit Cérès en 1801, un petit corps situé entre Mars et Jupiter qui fut initialement considéré comme une nouvelle planète. Des observations ultérieures révélèrent des milliers d'autres objets dans la même région, ce qui conduit à leur reclassification comme astéroïdes.

Les écarts entre la position d'Uranus et les calculs théoriques de son orbite conduisirent à suspecter qu'une autre planète plus lointaine en perturbait le mouvement. Les calculs d'Urbain Le Verrier permirent la découverte de Neptune en 1846. La précession (La précession est le nom donné au changement graduel d'orientation de l'axe de rotation d'un objet ou, de façon plus générale, d'un vecteur sous l'action de l'environnement, par exemple,...) de l'avance du périhélie (Le périhélie est le point de l'orbite d'un corps céleste (planète, comète, etc.) qui est le plus rapproché du Soleil (grec : helios) autour duquel il tourne.) de Mercure conduisit également Le Verrier à postuler l'existence d'une planète située entre Mercure et le Soleil, Vulcain en 1859, ce qui s'avéra au bout du compte être une fausse piste. Les anomalies de trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et notamment par son centre de gravité.) des planètes externes firent émettre par Percival Lowell l'hypothèse d'une planète X (La planète X est le nom donné à une planète hypothétique du système solaire située au-delà de Neptune. Elle est parfois appelée Perséphone.). Après sa mort (La mort est l'état définitif d'un organisme biologique qui cesse de vivre (même si on a pu parler de la mort dans un sens cosmique plus général, incluant par exemple la mort des...), l'observatoire Lowell conduisit une recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique,...) qui aboutit à la découverte de Pluton (Pluton, dont la désignation officielle est (134340) Pluton, est la deuxième plus grande planète naine connue du système solaire et le 10e plus grand astre connu orbitant le Soleil. Originellement considérée comme la plus petite planète du...) par Clyde Tombaugh en 1930. Pluton se révéla être trop petit pour perturber les orbites des géantes gazeuses et sa découverte fut une coïncidence. Comme Cérès, il fut d'abord considéré comme une planète avant d'être reclassifié en 2006 comme planète naine (En astronomie, une planète naine est un type d'objet céleste du système solaire, intermédiaire entre une planète et un petit corps.).

En 1992, David C. Jewitt et Jane Luu découvrirent (15760) 1992 QB1. Cet objet se révéla être le premier d'une nouvelle catégorie, qui fut nommée ceinture de Kuiper (La ceinture de Kuiper (parfois appelée ceinture d'Edgeworth-Kuiper, ['kœj.pər] en néerlandais), est une zone du système solaire s'étendant...), un analogue glacé à la ceinture d'astéroïdes et dont Pluton fait partie.

Mike Brown, Chadwick Trujillo et David L. Rabinowitz annoncèrent la découverte d'Éris en 2005, un objet épars plus grand que Pluton, et d'ailleurs le plus grand découvert en orbite autour du Soleil depuis Neptune.

Exploration (L'exploration est le fait de chercher avec l'intention de découvrir quelque chose d'inconnu.) spatiale

Vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) d'artiste (Est communément appelée artiste toute personne exerçant l'un des métiers ou activités suivantes :) de Pioneer 10 lorsque la sonde (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des objets du système solaire et, pour certaines, l'espace qui est au-delà. Cela couvre à la...) dépassa l'orbite de Pluton en 1983. La dernière transmission fut reçue en janvier 2003, à plus de 82 UA de distance. La sonde, vieille de plus de 35 ans, fut la première à entrer dans le système solaire externe et s'éloigne du Soleil à plus de 43 400 km/h.

Depuis le début de l'ère spatiale, de nombreuses missions d'exploration par sondes spatiales ont été mises en œuvre. Toutes les planètes du système solaire ont été visitées à divers degrés par des sondes robotisées : au minimum, des photographies en furent prises, et dans certains cas des atterrisseurs ont effectué des tests sur les sols et les atmosphères.

Le premier objet humain lancé dans l'espace fut le satellite (Satellite peut faire référence à :) soviétique Spoutnik 1 en 1957, qui orbita la Terre pendant trois mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.). La sonde américaine Explorer 6, lancée en 1959, fut le premier satellite à renvoyer une image de la Terre prise de l'espace. La première sonde à voyager avec succès vers un autre corps fut Luna 1 qui dépassa la Lune en 1959 ; à l'origine, elle devait la percuter mais manqua sa cible et devient le premier objet artificiel à entrer en orbite solaire. Mariner 2 fut la première sonde à survoler une autre planète, Vénus, en 1962. Le premier survol réussi de Mars fut effectué par Mariner 4 en 1964 ; Mercure fut approchée par Mariner 10 en 1974.

Photographie de la Terre (entourée d'un cercle) prise par la sonde Voyager 1, à six milliards de kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini comme la distance parcourue par la lumière dans le vide en 1/299 792 458...) de distance. Les raies lumineuses sont des pics de diffraction (La diffraction est le comportement des ondes lorsqu'elles rencontrent un obstacle qui ne leur est pas complètement transparent ; le phénomène peut être interprété par la...) provenant du Soleil (hors-cadre, sur la gauche).

La première sonde à explorer les planètes externes fut Pioneer 10, qui survola Jupiter en 1973. Pioneer 11 visita Saturne en 1979. Les deux sondes Voyager réalisèrent un survol de toutes les géantes gazeuses à partir de leur lancement en 1977. Elles survolèrent Jupiter en 1979 et Saturne en 1980 et 1981. Voyager 2 continua par un survol d'Uranus en 1986 et de Neptune en 1989. Les sondes Voyager sont sur le chemin de l'héliogaine et de l'héliopause ; selon la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation NASA, est l'agence gouvernementale responsable du programme...), elles ont rencontré le choc (Dès que deux entitées interagissent de manière violente, on dit qu'il y a choc, que ce soit de civilisation ou de particules de hautes énergies.) terminal à environ 93 UA du Soleil.

Aucun objet de la ceinture de Kuiper n'a encore été visité par une sonde, mais New Horizons, lancée le 19 janvier 2006, est en route (Le mot « route » dérive du latin (via) rupta, littéralement « voie brisée », c'est-à-dire creusée dans la roche, pour ouvrir le chemin.) pour cette région ; la sonde doit survoler Pluton en juillet 2015, ainsi que par la suite d'autres corps si cela s'avère possible.

En 1966, la Lune devint le premier objet du système solaire en dehors de la Terre autour duquel un satellite artificiel (Un satellite artificiel est un appareil issu de l'activité de l'Homme et mis en orbite par lui. Ces termes désignent donc un objet humain envoyé dans l'espace et animé d'un mouvement périodique autour d'un corps de masse...) fut mis en orbite (Luna 10). Elle fut suivie par Mars en 1971 (Mariner 9), Vénus en 1975 (Venera 9), Jupiter en 1995 (Galileo, qui réalisa le premier survol d'un astéroïde (Un astéroïde est un objet céleste dont les dimensions varient de quelques dizaines de mètres à plusieurs kilomètres et qui, à la différence d’une comète, tourne autour du Soleil sur une orbite...), Gaspra, en 1991), l'astéroïde Éros en 2000 (NEAR Shoemaker) et Saturne en 2004 (Cassini–Huygens). La sonde MESSENGER (Le programme MESSENGER (en anglais : Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry and Ranging) est une mission d'étude des caractéristiques physicochimiques de la planète Mercure. Son but est...) est actuellement sur le trajet de Mercure qu'elle devrait orbiter (Orbiter est un simulateur de vol spatial réaliste, diffusé sous forme de graticiel (mais non open source), pour le système d’exploitation Windows, créé par le Dr Martin Schweiger, professeur à la...) en 2011, tandis que Dawn devrait atteindre l'astéroïde Vesta en 2011 et la planète naine Cérès en 2015.

La première sonde à se poser sur un autre corps fut la sonde soviétique Luna 2, qui impacta la Lune en 1959. La surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois...) de Vénus fut atteinte en 1966 (Venera 3), Mars en 1971 (Mars 3, bien que le premier atterrissage (L’atterrissage désigne, au sens étymologique, le fait de rejoindre la terre ferme. Le terme recouvre cependant des notions différentes suivant qu'il est...) sur Mars ne fut réalisé que par Viking 1 en 1976), Éros en 2001 (NEAR Shoemaker) et le satellite de Saturne Titan en 2005 (Huygens). L'orbiteur (Dans le domaine de l'astronautique, un orbiteur est un vaisseau satellisé autour d'une planète. Plus précisément, il est utilisé pour désigner :) Galileo lâcha également une sonde dans l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) de Jupiter en 1995 ; la géante gazeuse (Les géantes gazeuses sont les plus grandes des planètes. Elles sont dites gazeuses, par opposition aux planètes telluriques, en raison de...) ne possédant pas de surface à proprement parler, la sonde fut détruite par la température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud, provenant du...) et la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) lors de sa descente.

Exploration humaine

L'exploration humaine du système solaire est pour l'instant (L'instant désigne le plus petit élément constitutif du temps. L'instant n'est pas intervalle de temps. Il ne peut donc être considéré comme une durée.) limitée aux environs immédiats de la Terre. Le premier être humain à avoir atteint l'espace (définie comme une altitude (L'altitude est l'élévation verticale d'un lieu ou d'un objet par rapport à un niveau de base. C'est une des composantes géographique et...) de plus de 100 km) et à orbiter la Terre fut le cosmonaute soviétique Youri Gagarine (Iouri Alexeïevitch Gagarine (en russe ???? ?????????? ???????) (9 mars 1934–27 mars 1968), héros de l'Union soviétique, est un cosmonaute qui, le 12 avril 1961, a marqué...) le 12 avril 1961. Le premier homme (Un homme est un individu de sexe masculin adulte de l'espèce appelée Homme moderne (Homo sapiens) ou plus simplement « Homme »....) à marcher sur une autre surface du système solaire fut l'astronaute (Un astronaute est le nom donné à une personne qui voyage ou ayant voyagé dans l'espace. Le terme désigne généralement un professionnel, pilote ou passager d'un véhicule spatial....) américain Neil Armstrong (Neil Alden Armstrong, né le 5 août 1930 à Wapakoneta dans l'Ohio, est un astronaute, pilote d'essai, aviateur de l'United States Navy et professeur américain. Il est le premier homme à avoir posé...), qui atterrit sur la Lune le 21 juillet 1969. La première station orbitale (Une station orbitale, dans le domaine de l'astronautique, est une installation spatiale en orbite autour de la Terre ou autour d'un astre, ne disposant pas de moyens de propulsion autonomes ou ne disposant que de moyens de propulsion...) pouvant héberger plus d'un passager fut le Skylab américain, qui accueillit des équipes de trois astronautes entre 1973 et 1974. La première station permanente fut la station spatiale (Une station spatiale, dans le domaine de l'astronautique, est une installation spatiale en orbite ou déposée sur un astre, ne disposant pas de moyens de propulsion autonomes ou ne disposant que...) soviétique Mir, qui fut occupée en continu entre 1989 et 1999, à laquelle succéda la station spatiale internationale (La Station spatiale internationale (en anglais International Space Station ou ISS) est un habitat placé en orbite terrestre basse, occupé en permanence par un équipage international qui se consacre...), hébergeant une présence humaine dans l'espace depuis lors.

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