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PIONEER

Pioneer 10

capture109-1.jpg Diagramme de Pioneer avec en bas à gauche une partie de la plaque en or à destination d'une vie intelligente extraterrestre

La sonde Pioneer 10 a été lancée par la NASA le 3 mars 1972 dans le cadre du programme Pioneer. Ce fut le premier objet à traverser la ceinture d'astéroïdes, le 15 juillet 1972, puis à survoler Jupiter, le 3 décembre 1973. Au 1er avril 2011, Pioneer 10 est à une distance de 103 UA du Soleil et continue de quitter le système solaire, en direction de l'étoile Aldébaran

Le dernier contact avec la sonde a eu lieu en mars 2003.

Mission

capture110-1.jpgPioneer H, copie conforme de Pioneer 10, est suspendue au National Air and Space Museum à Washington, DC

La première partie de sa mission (comme pour sa sœur Pioneer 11) consistait à survoler et photographier la planète Jupiter, ce qu'elle réalise en 1973, aucune sonde ne s'était jusqu’à cette date aventurée au-delà de la ceinture d'astéroïdes s'étendant entre les orbites de Mars et de Jupiter. Le lanceur Atlas-Centaur à trois étages (jamais utilisé auparavant) accomplit convenablement sa tâche et propulsa Pioneer 10 de Cap Kennedy vers Jupiter à la vitesse record de 51 810 km/h. Après avoir passé sans encombre cette ceinture d'astéroïdes, la sonde se dirigea vers Jupiter, dont l'attraction l'accéléra jusqu’à 132 000 km/h.

Le 3 décembre 1973, Pioneer 10 passa à 130 354 km du sommet des nuages de la planète géante, prenant des photos de celle-ci ainsi que de ses satellites. Elle transmit aussi des informations sur les radiations émises par Jupiter, sur son atmosphère et sa constitution. Ces données furent d'un intérêt capital pour la conception des missions Voyager et Galileo qui suivirent.

Pioneer 10 prit ensuite une trajectoire vers l'extérieur du système solaire, le long de laquelle elle étudia le vent solaire et les rayonnements cosmiques.

La sonde a utilisé l'assistance gravitationnelle de la planète Jupiter pour accroître sa vitesse et lui permettre de sortir rapidement du système solaire, voyage durant lequel elle étudia le vent solaire et les rayonnements cosmiques tout se dirigeant vers l'étoile Aldébaran, qu'elle devrait atteindre dans environ 2 millions d'années.

La mission de la sonde arriva officiellement à son terme le 31 mars 1997 principalement pour des raisons financières. Des contacts occasionnels avec la sonde continuent néanmoins à se produire. C'est ainsi qu'en 2002, pour le 30e anniversaire de son lancement, Pioneer 10, malgré son âge et les conditions qu'elle avait rencontrées, fonctionnait encore (même si de nombreux systèmes avaient été arrêtés faute d'énergie, notamment). Le dernier contact avec la sonde, très faible, eut lieu le 22 janvier 2003. La tentative de contact du 7 février 2003 était restée sans réponse, comme celle du 4 mars 2006.

Après les derniers contacts avec la sonde, il est estimé que Pioneer 10 s'éloigne du Soleil à plus de 44 000 km/h, en direction de l'étoile Aldébaran — c'est-à-dire la direction contraire au mouvement du Soleil dans la galaxie —. Elle serait distante du Soleil de plus de 12 milliards de kilomètres. Malgré cela, elle ne détient pas le record de distance à la Terre, celui-ci appartenant à Voyager 1. Pourtant partie plus tard, Voyager 1 détient ce record depuis février 1998 car sa vitesse relative par rapport au Soleil est sensiblement plus importante.

Malgré tout, Pioneer 10 demeure utile à la communauté scientifique et continue à lui fournir des données susceptibles de découvertes. Comme celle concernant sa décélération, que les lois de la physique n'expliqueraient pas en 2011. Cette décélération, très faible de l'ordre de 8×10-10 m/s2 affecte également Pioneer 11. Ce phénomène a été nommé l'anomalie Pioneer.

Plaque

E49.jpg Plaque de Pioneer 10.

Pioneer 10 est également célèbre pour porter une plaque d'aluminium doré gravée sur laquelle apparaissent des représentations d'un homme, d'une femme, du système solaire (avec la trajectoire approximative de la sonde) et d'un atome d'hydrogène. Cette plaque est explicitement destinée à communiquer des informations sur son origine à une éventuelle intelligence extra-terrestre, qui la trouverait lors de son voyage.

Anomalie Pioneer.

Dans les années 1980, les scientifiques de la NASA ont remarqué que la sonde se déplaçait moins vite que prévu. Cette anomalie fut pendant quelque temps mise sur le compte d'une erreur dans les calculs ou bien d'un défaut de la sonde. Mais quelques années plus tard, la sonde Pioneer 11 réagit de la même manière que sa grande sœur. Après avoir tenté, en vain, d'expliquer cette anomalie du comportement, les astrophysiciens penchent de plus en plus pour un défaut dans les lois actuelles de la mécanique céleste ou bien un effet de la matière noire.

Repères chronologiques

capture111-1.jpgLa mission de Pioneer 10 et la rencontre de Pioneer 10 avec Jupiter

  • 3 mars 1972 : lancement de la sonde
  • 15 juillet 1972 : la sonde entre dans la ceinture d'astéroïdes.
  • 3 décembre 1973 : Pioneer 10 envoie les premières images de Jupiter en gros plan.
  • 13 juin 1983 : Pioneer 10 dépasse l'orbite de Neptune, alors la planète la plus éloignée du Soleil du fait de la forte excentricité de l'orbite de Pluton.
  • 31 mars 1997 : fin de la mission.
  • 17 février 1998 : célèbre pour être jusqu’à cette date l'objet fabriqué par l'homme le plus éloigné de la Terre. À cette date, la distance au soleil de la sonde Voyager 1, en direction approximative de l'apex, a égalé celle de Pioneer 10 à 69.419 ua. À partir de cette date la vitesse d'éloignement de Voyager 1 dépasse celle de Pioneer 10 d'environ 1,016 ua par an.
  • 2 mars 2002 : réception réussie de télémesure. 39 minutes de données sont reçues depuis une distance de 79,83 ua.
  • 27 avril 2002 : dernière réception réussie de télémesure. 33 minutes de données sont reçues depuis une distance de 80,22 ua (plus de 12 milliards de km).
  • 23 janvier 2003 : le dernier signal, très faible, en provenance de Pioneer 10 est reçu.
  • 7 février 2003 : tentative infructueuse de contact avec la sonde.
  • 30 décembre 2005 : Pioneer 10 est à 89,7 ua du Soleil.
  • 4 mars 2006 : dernière tentative d'entrer en contact avec la sonde. Aucune réponse de Pioneer 10.

Pioneer 11

La sonde qui fut lancée environ un an après sa grande sœur Pioneer 10 le 5 avril 1973 par la fusée Atlas/Centaur/TE364-4. Elle avait eu pour mission de survoler et photographier Jupiter. Ensuite, elle put profiter de l'assistance gravitationnelle de cette dernière afin de rejoindre Saturne avant de quitter définitivement l'héliosphère.

Tout comme Pioneer 10, Pioneer 11 emportait à son bord une plaque destinée à d'éventuelles vies extraterrestres et représentant un homme et une femme, la position de la Terre et du Soleil dans la galaxie ainsi qu'un schéma d'un atome d'hydrogène.

Après avoir dépassé la ceinture d'astéroïdes, les moteurs de la sonde furent par la suite allumés pour accroître sa vitesse à 43 000 km du sommet de la couche nuageuse de Jupiter. Durant son trajet vers la planète géante ainsi que lors de son survol de celle-ci, Pioneer 11 étudia notamment le vent solaire, les rayonnements cosmiques, les champs magnétiques planétaires et interplanétaires, l'atmosphère et la surface de Jupiter ainsi que de certains de ses satellites. Le 2 décembre 1974, Pioneer 11 prit notamment des photos de la Grande Tache Rouge de la planète, fit les premières observations des régions polaires et détermina la masse de son satellite Callisto. L'attraction de la planète géante accéléra Pioneer 11 jusqu'à 173 000 km/h pour la dévier vers Saturne. Les photographies transmises modifièrent complètement la perception des scientifiques (simplement à cause de la quantité de données rendues disponibles) et du grand public (par la qualité des images qui rompait brutalement avec les images floues et approximatives qui étaient disponibles jusque-là).

La sonde atteignit donc Saturne le 1er septembre 1979, passant à 22 000 km du sommet des nuages, prit les premières photos de près de la planète, découvrit deux satellites et un anneau jusque là inconnus, étudia la magnétosphère saturnienne et établit que la température sur le satellite Titan était vraisemblablement trop froide pour permettre le développement de n'importe quelle forme de vie, malgré la présence de méthane et de molécules organiques.

Pioneer 11 continua ensuite sa route vers les confins du système solaire, tout en retransmettant des données sur les rayonnements cosmiques ou le vent solaire. Le 30 septembre 1995, la mission fut officiellement stoppée en raison du manque d'énergie disponible par le générateur thermoélectrique à radioisotope de la sonde, une énergie nécessaire pour permettre de continuer les observations et de communiquer avec la Terre. Le dernier contact avec Pioneer 11 survint en novembre 1995. Depuis lors, elle continue sa route vers l'extérieur du système solaire, en direction de la constellation de l'Aigle. Elle devrait passer à proximité d'une étoile de cette constellation dans 4 millions d'années. Au 1er Avril 2011, la sonde se trouve à environ 83 UA du Soleil.


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