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Voyager 1

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Vue d'artiste.

Caract√?¬©ristiques
Organisation NASA
Domaine √?¬?tude de Jupiter et de Saturne puis de l'h√?¬©liogaine/h√?¬©liopause et actuellement du milieu interstellaire
Statut op√?¬©rationnel
Masse 825,5 kg
Lancement 5 septembre 1977
(&&&&&&&&&&01326736 ans, 3 mois et 26 jours)
Lanceur Titan IIIE / Centaur
Fin de mission ~ 2025
Programme Programme Voyager
Index NSSDC 1977-084A 1977-084A
Site voyager.jpl.nasa.gov/

Voyager 1 est la premi√?¬®re des deux sondes spatiales jumelles du programme spatial Voyager de la NASA lanc√?¬©es en 1977 pour √?¬©tudier les plan√?¬®tes externes du Syst√?¬®me solaire qui n'avaient jusque-l√?¬† √?¬©t√?¬© observ√?¬©es qu'au moyen de t√?¬©lescopes situ√?¬©s sur Terre. Cette mission est rendue possible par un alignement exceptionnel des plan√?¬®tes externes qui ne se reproduit que tous les 176 ans. L'objectif principal de Voyager 1 est de collecter des donn√?¬©es sur les syst√?¬®mes de Jupiter et de Saturne avec une emphase particuli√?¬®re sur la lune principale de cette derni√?¬®re Titan. Voyager 1 est, avec sa sonde jumelle, √?¬† l'origine d'un grand nombre de d√?¬©couvertes sur le Syst√?¬®me solaire remettant parfois en cause ou raffinant les mod√?¬®les th√?¬©oriques existants. Elle est, √?¬† ce titre, une des missions spatiales les plus fructueuses de l'agence spatiale am√?¬©ricaine. Parmi les r√?¬©sultats les plus remarquables figurent le fonctionnement complexe de la Grande Tache rouge de Jupiter, la premi√?¬®re observation des anneaux de Jupiter, la d√?¬©couverte du volcanisme d'Io, la structure √?¬©trange de la surface d'Europe, la composition de l'atmosph√?¬®re de Titan, la structure inattendue des anneaux de Saturne ainsi que la d√?¬©couverte de plusieurs petites lunes de Jupiter et de Saturne.

La sonde spatiale fait preuve d'une grande long√?¬©vit√?¬© et dispose toujours en 2013 d'instruments op√?¬©rationnels qui collectent des donn√?¬©es scientifiques sur le milieu travers√?¬©. Elle a quitt√?¬© en ao√?¬Ľt 2012 la r√?¬©gion de l'espace plac√?¬©e sous l'influence directe du Soleil et progresse d√?¬©sormais dans le milieu interstellaire. √?¬? compter de 2020, les instruments devront n√?¬©anmoins √?¬™tre progressivement arr√?¬™t√?¬©s pour faire face √?¬† l'affaiblissement de sa source d'√?¬©nergie √?¬©lectrique fournie par les trois g√?¬©n√?¬©rateurs thermo√?¬©lectriques √?¬† radioisotope en raison de l'√?¬©loignement du Soleil. Voyager 1 ne sera plus capable de transmettre de donn√?¬©es au-del√?¬† de 2025.

Voyager 1 est une sonde spatiale de 825,5 kilogrammes (ergols compris) centr√?¬©e autour d'une √?¬©norme antenne parabolique de 3,66 m√?¬®tres de diam√?¬®tre dont la taille est destin√?¬©e √?¬† compenser l'√?¬©loignement de la Terre. Elle emporte 10 instruments scientifiques repr√?¬©sentant une masse de 104,8 kilogrammes dont une partie se situe sur une plateforme orientable.

Le programme Voyager | modifier le code

Article d√?¬©taill√?¬© : Programme Voyager.

Voyager 1 est, avec Voyager 2, l'une des deux sondes composant le programme Voyager. Ce programme spatial est mis en place par l'agence spatiale am√?¬©ricaine, la NASA, pour explorer les plan√?¬®tes externes (Jupiter, Saturne et au-del√?¬†) qui n'ont jusque-l√?¬† pas √?¬©t√?¬© √?¬©tudi√?¬©es du fait de la complexit√?¬© technique d'un tel projet. L'agence spatiale souhaite profiter d'une conjonction exceptionnelle des plan√?¬®tes ext√?¬©rieures qui ne se reproduit que tous les 176 ans et qui doit permettre aux sondes de survoler plusieurs des plan√?¬®tes pratiquement sans d√?¬©penser de carburant, en utilisant l'assistance gravitationnelle des objets pr√?¬©c√?¬©demment visit√?¬©s. Apr√?¬®s avoir renonc√?¬© pour des raisons budg√?¬©taires √?¬† un projet tr√?¬®s ambitieux, la NASA parvient √?¬† construire deux engins parfaitement adapt√?¬©s √?¬† ce programme complexe, comme vont le prouver la long√?¬©vit√?¬© et la qualit√?¬© du mat√?¬©riel scientifique r√?¬©colt√?¬© par les deux sondes. Le projet est lanc√?¬© officiellement le 1er juillet 1972 et la fabrication des sondes spatiales d√?¬©marre en mars 1975 avec l'ach√?¬®vement de la phase de conception. Les sondes Pioneer 10 (lanc√?¬©e en 1972) et 11 (1973), charg√?¬©es de reconna√?¬ģtre le parcours, apportent des informations vitales sur la forme et l'intensit√?¬© du rayonnement autour de la plan√?¬®te Jupiter qui sont prises en compte dans la conception des Voyager.

Objectifs | modifier le code

L'objectif du programme Voyager est de collecter des donn√?¬©es scientifiques sur les plan√?¬®tes ext√?¬©rieures (Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune) qui √?¬† l'√?¬©poque sont pratiquement inexplor√?¬©es : seules Pioneer 10 et 11, des sondes l√?¬©g√?¬®res d√?¬©velopp√?¬©es pour servir d'√?¬©claireurs aux sondes Voyager mais disposant de peu d'instruments, se sont jusqu'√?¬† pr√?¬©sent approch√?¬©es de Jupiter et Saturne. L'objectif principal assign√?¬© aux deux sondes est de recueillir des donn√?¬©es permettant de mieux conna√?¬ģtre les deux plan√?¬®tes g√?¬©antes, leur magn√?¬©tosph√?¬®re et leurs satellites. Ces derniers, qui sont pour certains de la taille d'une plan√?¬®te, sont tr√?¬®s mal connus. L'√?¬©tude de la lune Titan, dont on sait d√?¬©j√?¬† √?¬† l'√?¬©poque qu'elle poss√?¬®de une atmosph√?¬®re √?¬©volu√?¬©e, est jug√?¬©e aussi importante que l'exploration de Saturne, sa plan√?¬®te m√?¬®re. Enfin, le recueil des donn√?¬©es sur les deux autres plan√?¬®tes g√?¬©antes du Syst√?¬®me solaire, Uranus et Neptune, sur lesquelles on d√?¬©tient tr√?¬®s peu d'informations du fait de leur √?¬©loignement, constitue un objectif majeur dans la mesure o√?¬Ļ l'√?¬©tude de Jupiter et Saturne a pu √?¬™tre men√?¬©e √?¬† bien1.

Voyager 1, qui pr√?¬©c√?¬®de sa sonde jumelle, a pour objectif initial d'explorer Jupiter et Saturne. Elle doit achever sa mission d'exploration par le survol √?¬† faible distance de Titan, la principale lune de Saturne. Mais elle doit, pour y parvenir, effectuer une man√?¬?uvre qui lui fait quitter le plan de l'√?¬©cliptique, excluant toute possibilit√?¬© d'explorer une autre plan√?¬®te ext√?¬©rieure. Le survol et l'√?¬©tude d'Uranus et Neptune sont donc confi√?¬©s √?¬† Voyager 22. Pour passer de Jupiter √?¬† Saturne, la sonde utilise l'assistance gravitationnelle de la premi√?¬®re plan√?¬®te qui lui fournit une acc√?¬©l√?¬©ration importante tout en la pla√?¬ßant dans la direction de la seconde.

Compte tenu de leur bon √?¬©tat de fonctionnement √?¬† l'issue de leur mission primaire en 1989, de nouveaux objectifs ont √?¬©t√?¬© fix√?¬©s aux sondes spatiales apr√?¬®s leur survol des plan√?¬®tes externes. La mission VIM (Voyager Interstellar Mission) a pour objectif l'√?¬©tude des r√?¬©gions tr√?¬®s mal connues situ√?¬©es aux limites de la zone d'influence du Soleil. On y distingue le choc terminal et l'h√?¬©liopause avant de, une fois l'h√?¬©liogaine travers√?¬©e, d√?¬©boucher dans le milieu interstellaire dont les caract√?¬©ristiques ne d√?¬©pendent plus de notre √?¬©toile3.

Caract√?¬©ristiques techniques | modifier le code

Article d√?¬©taill√?¬© : Programme Voyager.

Voyager 1 est une sonde de 825,5 kilogrammes (ergols compris) dont la partie centrale est constitu√?¬©e par un cylindre aplati en aluminium √?¬† 10 facettes lat√?¬©rales d'un diam√?¬®tre de 188 centim√?¬®tres et d'une hauteur de 47 centim√?¬®tres. Cette structure contient l'essentiel de l'√?¬©lectronique prot√?¬©g√?¬©e par un blindage ainsi qu'un r√?¬©servoir dans lequel est stock√?¬© l'hydrazine utilis√?¬©e pour la propulsion. Une antenne parabolique √?¬† grand gain fixe de 3,66 m√?¬®tres de diam√?¬®tre est attach√?¬©e sur le sommet du cylindre. Sa grande taille permet un d√?¬©bit exceptionnel de 7,2 kilobits/s4 en bande X au niveau de l'orbite de Jupiter et compense en partie l'affaiblissement du signal au niveau de l'orbite de Saturne. Voyager 1 dispose de 16 petits propulseurs redondants br√?¬Ľlant de l'hydrazine et utilis√?¬©s √?¬† la fois pour les modifications de trajectoire et pour les changements ou corrections d'orientation. La quantit√?¬© d'ergols embarqu√?¬©e permet un changement de vitesse cumul√?¬© tr√?¬®s modeste de 190 m√?¬®tres par seconde sur l'ensemble de la mission. Trois perches fix√?¬©es sur le corps de la sonde et d√?¬©ploy√?¬©es en orbite servent de support √?¬† diff√?¬©rents √?¬©quipements et instruments. Sur l'une d'elles sont fix√?¬©s les trois g√?¬©n√?¬©rateurs thermo√?¬©lectriques √?¬† radioisotope (RTG) qui fournissent l'√?¬©nergie (470 watts au d√?¬©part de la Terre) √?¬† la sonde spatiale. En effet l'√?¬©nergie solaire disponible au niveau des plan√?¬®tes externes ne permet pas d'utiliser des panneaux solaires. Les instruments scientifiques sont fix√?¬©s sur une perche longue de 2,3 m√?¬®tres situ√?¬©e √?¬† l'oppos√?¬© des RTG pour limiter l'incidence du rayonnement √?¬©mis par la d√?¬©sint√?¬©gration radioactive du plutonium 238 sur les mesures. Les instruments de t√?¬©l√?¬©d√?¬©tection (cam√?¬©ras ISS, spectrom√?¬®tres IRIS et UVS et photopolarim√?¬®tre PPS) sont install√?¬©s sur une plateforme orientable avec deux degr√?¬©s de libert√?¬©. D'autres instruments de mesure in situ (CRS, PLS, LECP) sont fix√?¬©s directement sur la perche. Les magn√?¬©tom√?¬®tres sont install√?¬©s sur la troisi√?¬®me perche de 13 m√?¬®tres de long pour r√?¬©duire l'influence magn√?¬©tique du corps de la sonde spatiale. Enfin deux antennes de 10 m√?¬®tres de long en b√?¬©ryllium et cuivre faisant un angle de 90 degr√?¬©s entre elles servent de capteurs pour la mesure des ondes de plasma.

La sonde Voyager 1 est stabilis√?¬©e sur ses trois axes, ce qui refl√?¬®te la priorit√?¬© donn√?¬©e aux instruments de t√?¬©l√?¬©d√?¬©tection, c'est-√?¬†-dire √?¬† l'√?¬©tude des plan√?¬®tes et des lunesNote 1. L'orientation de la sonde est contr√?¬īl√?¬©e √?¬† l'aide de deux senseurs : un viseur d'√?¬©toiles et un capteur solaire install√?¬© sur l'antenne parabolique. Lorsque l'√?¬©toile vis√?¬©e s'√?¬©carte du champ de vision du senseur de plus de 0,05√?¬į, les moteurs-fus√?¬©es effectuent automatiquement une correction. Pour de courtes p√?¬©riodes (quelques jours) le contr√?¬īle de l'orientation est confi√?¬© √?¬† un ensemble de gyroscopes, par exemple lorsque le Soleil est masqu√?¬© ou durant les corrections de trajectoire.

Instrumentation scientifique | modifier le code

La sonde spatiale emporte 11 instruments scientifiques repr√?¬©sentant une masse totale de 104,8 kilogrammes r√?¬©partis entre instruments de t√?¬©l√?¬©d√?¬©tection utilis√?¬©s pour l'observation des plan√?¬®tes et des lunes et instruments de mesure in situ charg√?¬©s de caract√?¬©riser le milieu travers√?¬©.

Les quatre instruments de t√?¬©l√?¬©d√?¬©tection sont :

Les instruments d'observation du milieu travers√?¬© √ʬ?¬? rayons cosmiques, vent solaire et magn√?¬©tosph√?¬®res de Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune √ʬ?¬? sont :

Le r√?¬©cepteur d'ondes √?¬©mises par les plasmas (PWS) et le r√?¬©cepteur radio astronomique de plan√?¬®te (PRA) sont destin√?¬©s √?¬† l'√?¬©coute des signaux radio √?¬©mis par le Soleil, les plan√?¬®tes, les magn√?¬©tosph√?¬®res.

Comme Voyager 2, Voyager 1, qui doit approcher dans environ 40 000 ans un syst√?¬®me plan√?¬©taire voisin, emporte de mani√?¬®re symbolique un enregistrement de diff√?¬©rentes manifestations de l'humanit√?¬©.

D√?¬©roulement de la mission | modifier le code

Lancement | modifier le code

Le lancement de Voyager 1 par une fus√?¬©e Titan 3E

La sonde Voyager 1 est lanc√?¬©e le 5 septembre 1977 par une fus√?¬©e Titan 3E 3 semaines apr√?¬®s sa sonde jumelle. Des petites man√?¬?uvres de correction de trajectoire sont effectu√?¬©es avec les moteurs-fus√?¬©es 150 jours apr√?¬®s le lancement et 12 jours avant l'arriv√?¬©e dans le syst√?¬®me jupit√?¬©rien. Gr√?¬Ęce √?¬† une trajectoire plus tendue et une vitesse plus √?¬©lev√?¬©e (15,517 km/s) elle atteint Jupiter quatre mois avant Voyager 2. Cette configuration permet aux scientifiques de disposer d'observations par les instruments des deux sondes de l'√?¬©volution de l'atmosph√?¬®re de Jupiter sur une p√?¬©riode continue de 6 mois5.

Survol de Jupiter et de ses lunes | modifier le code

Voyager 1 d√?¬©bute ses observations de Jupiter 80 jours avant le survol le 14 d√?¬©cembre 1978 et les premi√?¬®res photographies sont prises en janvier 1979 lorsque la distance permet d'obtenir des images des bandes de nuages qui encerclent la plan√?¬®te g√?¬©ante avec une d√?¬©finition meilleure que celle fournie par les t√?¬©lescopes bas√?¬©s sur la Terre. La sonde spatiale commence √?¬† b√?¬©n√?¬©ficier d'une couverture permanente du r√?¬©seau d'antennes de t√?¬©l√?¬©communications de la NASA 30 jours avant son survol de Jupiter. Voyager 1 passe au plus pr√?¬®s de la plan√?¬®te g√?¬©ante le 5 mars 1979 √?¬† une distance de 349 000 km de son centre (278 000 km de sa surface). La phase principale des observations scientifiques, qui regroupe l'√?¬©tude de Jupiter, des lunes galil√?¬©ennes, des anneaux de Jupiter et de son champ magn√?¬©tique d√?¬©bute le 4 mars et dure seulement 2 jours : le 5 mars Voyager 1 survole √?¬† tr√?¬®s faible distance (18 460 km) la lune Io puis Ganym√?¬®de (√?¬† 112 030 km) et Europe √?¬† 732 270 km. Le lendemain la sonde spatiale passe √?¬† 123 950 km de Callisto. La phase d'observation de Jupiter s'ach√?¬®ve fin avril. √?¬? l'issue de ce survol la sonde spatiale a pris 19 000 photos de Jupiter et de ses cinq lunes principales. En passant √?¬† proximit√?¬© de Jupiter, la vitesse de la sonde augmente de 16 kilom√?¬®tres par seconde. Environ 5 kilogrammes d'hydrazine sont utilis√?¬©s pour effectuer une ultime correction de trajectoire avant que Voyager 1 se dirige vers Saturne 6,5

La principale d√?¬©couverte est celle du volcanisme de la lune Io. C'est la premi√?¬®re fois qu'un ph√?¬©nom√?¬®ne volcanique √?¬©tait observ√?¬© sur un autre corps c√?¬©leste que la Terre. Les donn√?¬©es collect√?¬©es permirent de se rendre compte que ce ph√?¬©nom√?¬®ne a une grande influence sur tout le syst√?¬®me jupit√?¬©rien : les mat√?¬©riaux √?¬©ject√?¬©s par les volcans sont dispers√?¬©s par le champ magn√?¬©tique tr√?¬®s puissant de Jupiter et constituent l'essentiel de la mati√?¬®re pr√?¬©sente dans la magn√?¬©tosph√?¬®re de la plan√?¬®te g√?¬©ante. Voyager 1 r√?¬©alise les premiers photographies √?¬† faible distance des nuages de Jupiter qui permettent de mettre en √?¬©vidence la complexit√?¬© des processus √?¬† l√ʬ?¬?√?¬?uvre. La Grande Tache rouge se r√?¬©v√?¬®le √?¬™tre une temp√?¬™te aux dimensions gigantesques se d√?¬©pla√?¬ßant dans le sens inverse des aiguilles d'une montre tandis que d'autres temp√?¬™tes sont d√?¬©couvertes. Voyager 1 d√?¬©couvre et photographie les anneaux de Jupiter beaucoup plus t√?¬©nus que ceux de Saturne. Au sein de ces anneaux Voyager 1 d√?¬©couvre deux petites lunes : Th√?¬©b√?¬© d'environ 100 kilom√?¬®tres de diam√?¬®tre, est la plus √?¬©loign√?¬©e du groupe des satellites internes de Jupiter tandis que M√?¬©tis environ deux fois plus petite et la plus interne de ce groupe. Les images de Europe prises par les cam√?¬©ras de la sonde spatiale montrent un r√?¬©seau de lignes √?¬† la surface de cette lune qui semblent d'origine tectonique. Leur r√?¬©solution est faible car la sonde spatiale est pass√?¬©e assez loin mais les photographies prises par Voyager 2 permettront d'exclure cette origine et seront √?¬† l'origine de la th√?¬©orie de l'oc√?¬©an gel√?¬© recouvrant l'ensemble de ce corps c√?¬©leste6,7.

Survol de Saturne et de ses lunes (1980) | modifier le code

Le 10 novembre 1980 Voyager 1 p√?¬©n√?¬®tre au c√?¬?ur du syst√?¬®me plan√?¬©taire de Saturne. Le jour suivant, la sonde effectue un survol tr√?¬®s rapproch√?¬© (6 940 km) de la lune Titan, un des corps c√?¬©lestes les plus int√?¬©ressants du Syst√?¬®me solaire. Les scientifiques savaient avant ce survol que Titan poss√?¬®de une atmosph√?¬®re comportant du m√?¬©thane et certains d'entre eux avaient √?¬©mis l'hypoth√?¬®se que des formes de vie avaient pu se d√?¬©velopper dans cet environnement cr√?¬©√?¬© par l'effet de serre. Mais bien avant le rendez-vous avant la lune, les photos prises permettent de constater que Titan est entour√?¬© d'une couche de nuages continue, opaque en lumi√?¬®re visible qui ne permet pas de distinguer la surface. Les instruments IRIS et UVS sont utilis√?¬©s pour d√?¬©terminer les caract√?¬©ristiques de l'atmosph√?¬®re. Des traces d'√?¬©thyl√?¬®ne et d'autres hydrocarbures sont d√?¬©tect√?¬©es tandis qu'une temp√?¬©rature sans doute trop basse pour la vie est mesur√?¬©e. Apr√?¬®s ces observations Voyager 1 survole le p√?¬īle sud de Saturne en passant √?¬† 124 000 km de son centre le 12 novembre 1980. Les anneaux et les autres satellites dont l'observation est programm√?¬©e (Dion√?¬©, Mimas et Rh√?¬©a) sont tous tr√?¬®s proches de la plan√?¬®te g√?¬©ante puisque le survol doit durer, en tout, √?¬† peine 10 heures : la plateforme orientable porteuse des principaux instruments scientifiques utilis√?¬©s pour le recueil des donn√?¬©es plan√?¬©taires est programm√?¬©e pour de rapides changements d'orientation √?¬† la limite de ses capacit√?¬©s mais parvient √?¬† ex√?¬©cuter les instructions pr√?¬©-programm√?¬©es8..

Mission interstellaire (depuis 1989) | modifier le code

Depuis 1989 la sonde spatiale a entam√?¬© une nouvelle mission baptis√?¬©e VIM (Voyager Interstellar Mission) consistant √?¬† √?¬©tudier les r√?¬©gions situ√?¬©es aux confins du syst√?¬®me solaire et apr√?¬®s avoir franchi les limites de la zone d'influence du Soleil d'√?¬©tudier les caract√?¬©ristiques du milieu interstellaire. Le 14 f√?¬©vrier 1990 les cam√?¬©ras ISS sont utilis√?¬©es une derni√?¬®re fois pour r√?¬©aliser une mosa√?¬Įque de 60 photos comprenant six des plan√?¬®tes du syst√?¬®me solaire vues sous un angle in√?¬©dit. Cette mosa√?¬Įque baptis√?¬©e "Portrait de famille" est notamment connue pour l'image qu'elle donne de la Terre qui apparait, compte tenu de la distance (40,11 Unit√?¬©s Astronomiques), comme un point bleu p√?¬Ęle √?¬† peine visible, qui sera une source d'inspiration pour un livre de Carl Sagan9,10.

Le √?¬ę portrait de famille √?¬Ľ du syst√?¬®me solaire pris par by Voyager 1 √?¬† une distance de 6 milliards de kilom√?¬®tres
position de Voyager 1 et 2 le 15 f√?¬©vrier 2009

Au cours des ann√?¬©es suivantes des instruments et des √?¬©quipements sont progressivement √?¬©teints pour faire face √?¬† la d√?¬©sint√?¬©gration progressive du plutonium des RTG qui se traduit par une baisse de l'√?¬©nergie produite de 4,2 Watts par an. Les instruments de t√?¬©l√?¬©d√?¬©tection utilis√?¬©s essentiellement pour observer plan√?¬®tes et lunes ont √?¬©t√?¬© les premiers mis hors service : les cam√?¬©ras ISS en 1990 et le spectrom√?¬®tre infrarouge IRIS en 199811.

Aux confins de l'h√?¬©liosph√?¬®re (2010) | modifier le code

Dans sa progression Voyager 1 quitte le plan de l'√?¬©cliptique en prenant de l'avance sur Voyager 2 ; elle poursuit sa route vers les confins du syst√?¬®me solaire. Le 17 avril 2010, Voyager 1 se trouve √?¬† 112,38 ua (16,857 milliards de kilom√?¬®tres ou 15:38:31 heures-lumi√?¬®re) de la Terre. Artefact humain le plus √?¬©loign√?¬© de la Terre, elle d√?¬©passe le choc terminal, c√ʬ?¬?est-√?¬†-dire quitt√?¬© la sph√?¬®re d√ʬ?¬?influence du vent solaire, p√?¬©n√?¬©trant dans l√ʬ?¬?h√?¬©liogaineNote 2. Son objectif est √?¬† pr√?¬©sent d'atteindre l√ʬ?¬?h√?¬©liopause, r√?¬©gion situ√?¬©e √?¬† fronti√?¬®re entre la zone d'influence du Soleil et le milieu interstellaire, et d√ʬ?¬?en √?¬©tudier les caract√?¬©ristiques physiques. En juin 2011, la sonde envoie des donn√?¬©es indicatives sur la nature du bouclier magn√?¬©tique du Soleil, aux limites de l'h√?¬©liosph√?¬®re, indiquant qu'√?¬† 17,4 milliard de kilom√?¬®tres celui-ci est une √?¬ę sorte de bulle h√?¬©t√?¬©rog√?¬®ne de grande dimension √?¬Ľ d'environ une unit√?¬© astronomique12,13.

Structure de la zone de l'espace influenc√?¬©e par le Soleil.

En d√?¬©cembre 2011, la NASA annonce que la sonde est d√?¬©sormais proche de l'h√?¬©liopause. En utilisant au printemps et au cours de l'√?¬©t√?¬© 2011 les instruments de Voyager 1 qui fonctionnent encore, la sonde a mesur√?¬© la vitesse du vent solaire, le flux des particules √?¬©nerg√?¬©tiques ainsi que le champ magn√?¬©tique g√?¬©n√?¬©r√?¬©s par notre Soleil. D'apr√?¬®s ces mesures Voyager 1 est entr√?¬© dans une zone dite de stagnation dans laquelle l'influence du Soleil est contrebalanc√?¬©e par celle de l'espace interstellaire : le champ magn√?¬©tique du Soleil se renforce car les lignes du champ se resserrent sous la pression ext√?¬©rieure, le vent solaire est quasi nul tandis que les particules √?¬©nerg√?¬©tiques √?¬©mises par le Soleil se rar√?¬©fient et celles issues du milieu interstellaire augmentent14.

Dans le milieu interstellaire (depuis ao√?¬Ľt 2012) | modifier le code

Solar wind at Voyager 1.png Cosmic Rays at Voyager 1.png
Fin aout 2012 les instruments de Voyager 1 d√?¬©tectent une chute du nombre de particules √?¬©nerg√?¬©tiques issus du vent solaire (sch√?¬©ma de gauche) et une √?¬©l√?¬©vation du nombre de particules du rayonnement cosmique (√?¬† droite) indices de la sortie de la zone d'influence du Soleil.

Apr√?¬®s plusieurs √?¬©changes pol√?¬©miques entre sp√?¬©cialistes, la NASA annonce finalement le 12 septembre 2013 que Voyager a quitt√?¬© un peu plus d'un an auparavant, autour du 25 ao√?¬Ľt 201215, la r√?¬©gion de l'espace plac√?¬©e sous l'influence directe du Soleil, l'h√?¬©liosph√?¬®re, qui se d√?¬©finit comme le champ d'action du vent solaire cr√?¬©√?¬© par notre astre. Cet √?¬©v√?¬©nement est survenu alors que la sonde spatiale se trouvait √?¬† une distance de 121 unit√?¬©s astronomiques (environ 18 milliards de kilom√?¬®tres) du Soleil. En quittant l'h√?¬©liopause, cette r√?¬©gion fronti√?¬®re aux contours mal d√?¬©finis, la sonde spatiale p√?¬©n√?¬®tre dans le milieu interstellaire dont le contenu (particules, rayonnement) n'est plus influenc√?¬© par le Soleil. Cette nouvelle phase de la mission de Voyager va permettre d'obtenir des informations pr√?¬©cieuses sur cette r√?¬©gion de l'espace dans laquelle l'homme n'avait jusqu'√?¬† pr√?¬©sent jamais envoy√?¬© d'engin. La sonde spatiale va effectuer les premi√?¬®res mesures directes des conditions physiques pr√?¬©valant dans le milieu interstellaire, lesquelles devraient donner des indices cruciaux sur l√ʬ?¬?origine et la nature de l√ʬ?¬?Univers √?¬† grande √?¬©chelle. Voyager 1 va pouvoir mesurer en particulier les caract√?¬©ristiques des rayons cosmiques bloqu√?¬©s en grande partie par l'h√?¬©liosph√?¬®re. C'est en se basant notamment sur l'augmentation de ce rayonnement mesur√?¬©e par l'instrument PWS (Plasma Wave Science) recoup√?¬© par les mesures du champ magn√?¬©tique que les responsables scientifiques de la mission ont abouti √?¬† la conclusion que la sonde spatiale avait quitt√?¬© la zone d'influence du Soleil. Voyager 1 se trouve toutefois toujours sous l'influence gravitationnelle du SoleilNote 3 et ne pourra s'en √?¬©chapper que dans quelques dizaines de milliers d'ann√?¬©es. √?¬? ce titre Voyager 1 se trouve toujours dans le Syst√?¬®me solaire 16,17.

Fin de mission | modifier le code

Distance des √?¬©toiles les plus proches depuis 20 000 ans jusque dans 80 000 ans.

Voyager 1 s'√?¬©loigne du Soleil √?¬† une vitesse de 3,5 unit√?¬©s astronomiques (environ 500 millions de kilom√?¬®tres) par an. Sa trajectoire fait un angle de 35√?¬į par rapport au plan de l'√?¬©cliptique, au nord de celui-ci. Elle se dirige vers l'apex solaire, c'est-√?¬†-dire le groupe d'√?¬©toiles vers lequel se dirige le Syst√?¬®me solaire lui-m√?¬™me. Dans quarante mille ans, la sonde doit passer √?¬† 1,7 ann√?¬©e-lumi√?¬®re d'une √?¬©toile mineure, AC+79 3888, situ√?¬©e dans la constellation de la Girafe et plus connue sous le nom de Gliese 4452,Note 4. D'ici 2020, les instruments doivent √?¬™tre progressivement arr√?¬™t√?¬©s pour faire face √?¬† l'affaiblissement de la source d'√?¬©nergie √?¬©lectrique fournie par les trois g√?¬©n√?¬©rateurs thermo√?¬©lectriques √?¬† radioisotope. Il est pr√?¬©vu que soit √?¬©teint en 2013 le dernier instrument de t√?¬©l√?¬©d√?¬©tection, le spectrom√?¬®tre ultraviolet UVS, qui effectuait des observations de diff√?¬©rentes sources d'UV (√?¬©toiles, √ʬ?¬¶). Vers 2015, l'utilisation des gyroscopes, qui consomment 14,4 watts, ne sera plus possible. Enfin, √?¬† compter de 2020, les instruments scientifiques in situ devront soit √?¬™tre √?¬©teints progressivement soit fonctionner de mani√?¬®re altern√?¬©e11. Voyager 1 ne sera plus capable de collecter et transmettre de donn√?¬©es au-del√?¬† de 2025.

Statut actuel | modifier le code

Sonde | modifier le code


Mis √?¬† jour le 6 septembre 2013 18

kilom√?¬®tres Unit√?¬© astronomique Ann√?¬©es-lumi√?¬®re
Distance du Soleil 18 752 000 000 km 125,35 ua 0,0019820 a.l.
Distance de la Terre 18 749 000 000 km 125,33 ua 0,0019817 a.l.
Vitesse
par rapport au Soleil
17,037 km/s 3,6 ua/an 0,000057 a.l./an
  • Position actuelle19 : Table des positions jusqu'en 2015
  • Temps de transit d'une communication (aller et retour) : 34 heures, 43 minutes, 52 secondes
  • Carburant restant : 20,15 kg (environ 78 % utilis√?¬©)
  • Puissance du RTG : 260,1 W (environ 55 % de la puissance d'origine) MargeNote 5. : 26 watts
  • D√?¬©bit moyen des communications : 160 bit/s descendant, 16 bit/s montant (avec une antenne de 34 m du Deep Space Network)20,
  • D√?¬©bit maximal des communications : 1,4 kbit/s (avec une antenne de 70 m du DSN).

Instruments | modifier le code

En jaune et vert les instruments utilisables et utilis√?¬©s sauf mention contraire.
Mis √?¬† jour le 6 septembre 201321,22,23.

Instrument Statut Remarques
CRS (Cosmic Ray System) Op√?¬©rationnel
ISS (Imaging Science System) D√?¬©sactiv√?¬©
IRIS (InfraRed Interferometer Spectrometer) D√?¬©sactiv√?¬©
LECP (Low Energy Charged Particles instrument) Op√?¬©rationnel
PPS (PhotoPolarimeter System) Endommag√?¬© Un filtre se trouve en position anormale
PLS (Plasma Spectrometer) Endommag√?¬©
PWS (Plasma Wave System) Endommag√?¬© Sensibilit√?¬© r√?¬©duite dans la partie haute des 8 canaux de r√?¬©ception, r√?¬©cepteur en bande large endommag√?¬©
PRA (Planetary Radio Astronomy investigation) D√?¬©sactiv√?¬©
RSS (Radio Science System) D√?¬©sactiv√?¬©
MAG (Triaxial fluxgate MAGnetometer) Op√?¬©rationnel
UVS (UltraViolet Spectrometer) Op√?¬©rationnel Sans objectif scientifique

Investigations scientifiques en cours | modifier le code

En septembre 2013 les objectifs scientifiques de Voyager 1 portent sur l'√?¬©tude du milieu interstellaire23:

  • mesurer la force et la direction du champ magn√?¬©tique ;
  • d√?¬©terminer les caract√?¬©ristiques des particules √?¬©lectriquement charg√?¬©es de faible √?¬©nergie ;
  • d√?¬©terminer les caract√?¬©ristiques du rayonnement cosmique ;
  • mesurer les caract√?¬©ristiques des ondes du plasma ;

La collecte des donn√?¬©es s'appuie sur les instruments encore op√?¬©rationnels hormis le spectrom√?¬®tre ultraviolet.

Notes et r√?¬©f√?¬©rences | modifier le code

Notes | modifier le code

  1. √ʬ?¬? Pour les mesures in situ il est pr√?¬©f√?¬©rable de disposer d'un engin spinn√?¬© (tournant sur lui-m√?¬™me) qui permet d'observer les particules et rayonnements arrivant de toutes les directions.
  2. √ʬ?¬? En quittant l'h√?¬©liosph√?¬®re r√?¬©gion uniquement influenc√?¬©e par le Soleil, on trouve successivement l'h√?¬©liogaine dans laquelle les lignes du champ magn√?¬©tique du Soleil se resserrent sous l'influence du milieu interstellaire, puis l'h√?¬©liopause r√?¬©gion fronti√?¬®re o√?¬Ļ les actions respectives du vent solaire et du milieu interstellaire s'√?¬©quilibrent plus ou moins.
  3. √ʬ?¬? Un objet d√?¬©nu√?¬© de vitesse (par rapport au Soleil) plac√?¬© dans cette r√?¬©gion est attir√?¬© par le Soleil et non par les √?¬©toiles avoisinantes.
  4. √ʬ?¬? L'article de la NASA indique qu'il lui faudra 40 000 ans, ce qui peut sembler a priori √?¬™tre une erreur car il faut d√?¬©j√?¬† au moins 75 000 ans pour franchir la distance nous s√?¬©parant de l'√?¬©toile actuellement la plus proche, comme l'expose cet article-ci (en). L'explication de cette dur√?¬©e r√?¬©duite est que Gliese 445 se rapproche du Soleil √?¬† la vitesse de 120 kilom√?¬®tres par seconde et qu'elle passera donc √?¬† 3 ann√?¬©es-lumi√?¬®re de notre √?¬©toile dans environ 40 000 ans. Voir aussi le graphique pr√?¬©sent √?¬† droite du texte.
  5. √ʬ?¬? √?¬?nergie suppl√?¬©mentaire disponible par rapport √?¬† la consommation normale des instruments et des √?¬©quipements de la sonde. Lorsque la marge devient n√?¬©gative un instrument ou un √?¬©quipement doit √?¬™tre d√?¬©sactiv√?¬© (en pratique effectu√?¬© avant)

R√?¬©f√?¬©rences | modifier le code

  1. √ʬ?¬? (en) NASA - Planetary Date System, √?¬ę Voyager mission. √?¬Ľ, sur Planetary Rings Node,√ʬ?¬? 1er janvier 2000
  2. √ʬ?¬? a et b (en) JPL NASA, √?¬ę Voyager : frequently asked questions √?¬Ľ,√ʬ?¬? 2010
  3. √ʬ?¬? (en) (en) JPL NASA, √?¬ę Voyager : Interstellar Mission √?¬Ľ (consult√?¬© le 13 septembre 2013)
  4. √ʬ?¬? (en) High gain antenna
  5. √ʬ?¬? a et b (de) Bernd Leitenberger, √?¬ę Voyagers Mission: Jupiter und Saturn √?¬Ľ (consult√?¬© le 13 septembre 2013)
  6. √ʬ?¬? a et b (en) Voyager : Jupiter, sur NASA/JPL (consult√?¬© le 13 septembre 2013)
  7. √ʬ?¬? (en) Paolo Ulivi et David M Harland, Robotic Exploration of the Solar System Part 1 The Golden Age 1957-1982, Springer Praxis,√ʬ?¬? 2007 (ISBN 978-0-387-49326-8), p. 323-346
  8. √ʬ?¬? (en) Paolo Ulivi et David M Harland, Robotic Exploration of the Solar System Part 1 The Golden Age 1957-1982, Springer Praxis,√ʬ?¬? 2007 (ISBN 978-0-387-49326-8), p. 363-382
  9. √ʬ?¬? (en) √?¬ę A Pale Blue Dot √?¬Ľ, Big Sky Astronomy Club. Consult√?¬© le 2 avril 2006.
  10. √ʬ?¬? (en) √?¬ę Pale Blue Dot √?¬Ľ, The Planetary Society. Consult√?¬© le 27 juillet 2006.
  11. √ʬ?¬? a et b (en) JPL NASA, √?¬ę Voyager : operations plan to end mission √?¬Ľ (consult√?¬© le 13 septembre 2013)
  12. √ʬ?¬? Sylvestre Huet, √?¬ę Les Voyager d√?¬©couvrent la forme du bouclier magn√?¬©tique du Soleil √?¬Ľ sur son blog dans Lib√?¬©ration du 11 juin 2011.
  13. √ʬ?¬? (en) √?¬ę A Big Surprise from the Edge of the Solar System √?¬Ľ sur le site de la NASA le 9 juin 2011.
  14. √ʬ?¬? (en) √?¬ę NASA's Voyager hits new region at solar system edge √?¬Ľ, NASA, 5 d√?¬©cembre 2011.
  15. √ʬ?¬? [1]
  16. √ʬ?¬? (en) Jonathan Amos, √?¬ę Voyager probe 'leaves Solar System' √?¬Ľ,√ʬ?¬? 12 septembre 2013
  17. √ʬ?¬? (en) Jonathan Amos, √?¬ę Voyager-1 departs to interstellar space √?¬Ľ,√ʬ?¬? 12 septembre 2013
  18. √ʬ?¬? (en) √ʬ?¬? Voyager Mission Operations Status Report # 2013-09-06 Week Ending September 6, 2013
  19. √ʬ?¬? Selon la NASA, Voyager 1 est toujours dans notre syst√?¬®me solaire; consult√?¬© le 22 Avril 2013.
  20. √ʬ?¬? (en) NASA - Spacecraft Overview; consult√?¬© le 13 septembre 2013.
  21. √ʬ?¬? (en) Dokument der NASA; consult√?¬© le 15 mars 2009.
  22. √ʬ?¬? (en) NASA √ʬ?¬? Voyager Interstellar Mission 2005; consult√?¬© le 15 mars 2009.
  23. √ʬ?¬? a et b NASA/JPL : Voyager fast facts

Bibliographie | modifier le code

  • (en) Paolo Ulivi et David M Harland, Robotic Exploration of the Solar System Part 1 The Golden Age 1957-1982, Springer Praxis,√ʬ?¬? 2007 (ISBN 978-0-387-49326-8)

Voir aussi | modifier le code

Articles connexes | modifier le code

Liens externes | modifier le code