Des nouvelles de l'Espace :
les sondes

Voyager 1 et Voyager 2

atteignent les confins du système solaire...

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Partie voilà vingt-neuf ans, la sonde Voyager 1 traverse depuis décembre 2004 l’héliogaine,
la région de l'espace où l'influence du Soleil cède peu à peu le pas à celle du milieu interstellaire.

Et ses observations étonnent les astronomes.

Un vent de plasma brutalement ralenti, un champ magnétique irrégulier, d'étranges rayons cosmiques : là-bas, tout au bout du système solaire, la sonde Voyager 1, la création humaine qui s'est le plus éloignée de la Terre, multiplie les découvertes.
Parti il y a 29 ans en direction de Jupiter et de Saturne, le véhicule a poursuivi sa route bien au-delà des deux planètes géantes, bien au-delà même de Pluton, vers l'espace interstellaire, là où l'emprise du Soleil s'efface totalement devant de nouvelles influences, celles de nuages moléculaires, de vestiges de supernova, de nébuleuses planétaires et d'autres structures diffuses. Or, après des années de voyage monotone, l'engin se retrouve depuis décembre 2004 dans la région frontalière, l'héliogaine, une zone accidentée et peu connue, qui réserve de nombreuses surprises.

De même que la Terre est entourée d'une bulle protectrice - l'atmosphère - le système solaire baigne dans un cocon qui l'isole partiellement du milieu interstellaire : l'héliosphère. Cet espace, qui à la forme d'un œuf, est généré par le vent solaire, à savoir les particules de plasma qui s'échappent en permanence de notre astre pour se disperser aux quatre coins du Ciel.
Le vent solaire, qui souffle à des vitesses supersoniques de l'ordre de 400 à 700 km/s, parcourt des distances considérables avant de perdre de sa puissance. A une dizaine de milliards de kilomètres de sa source, soit longtemps après avoir passé l'orbite de Pluton, il commence à faiblir et à se mêler au gaz galactique. A partir de cette première limite, appelée le "Choc terminal", débutent les confins du système solaire, l'héliogaine, qui s'étend aussi loin que se diffusent les derniers restes du “vent solaire”, jusqu'à l'héliopause, la frontière ultime, où commence le milieu interstellaire.

L’héliogaine suscite de longue date la curiosité des astronomes. Elle est le lieu de la rencontre, l'endroit où les mondes se mélangent et se transforment. Car le vide absolu n'existe pas : même dans ces immensités obscures, se présentent et s'opposent de la matière, de l'énergie, des forces.

Proue du navire “système solaire”, lancé à 100.000 km/h dans la galaxie, l'héliogaine fend actuellement - et pour quelque temps encore... - un nuage interstellaire composé de particules chargées et neutres, écartant les premières, qui s'écoulent contre sa coque, et absorbant les secondes, des atomes d'hydrogène et d'hélium. Causant aussi devant elle une onde de choc, comme les bateaux en mouvement créent une vague à l'avant de leur étrave.
Cet épiderme du système solaire joue un rôle crucial. Il contribue à défendre l'humanité contre les rayons cosmiques galactique - des bouts d'atome projetés à travers l'espace (à des vitesses proches de celle de la lumière - et dangeureux pour le corps humain (ils pénètrent les chairs et altèrent l'ADN). Il ne les arrête pas tous, loin de là - et les astronautes doivent veiller à s'en protéger - mais il en réduit significativement le nombre. Ce qui en fait, loin devant l'atmosphère, notre première “ligne de défense”. D'où le grand intérêt de savoir ce qui s'y passe.
De nombreuses observations réalisées depuis la Terre ont permis de s'en faire une première idée, mais Voyager 1 et ses divers appareils de mesure sont d’un grand secours pour les compléter.

En septembre 2005, soit quelques mois après l'entrée de la sonde dans l'héliogaine, l'importance de son apport était confirmée :
«L’interaction du Soleil et de la matière interstellaire environnante est plus dynamique et complexe que nous ne l'avions imaginé», jubilait alors Edward Stone, membre éminent du programme.

Le champ magnétique s'avère très irrégulier : des zones de "calme plat" succèdent à des régions de "fortes turbulences"...

Un an plus tard, plusieurs surprises sont au rende-vous.

La première concerne le vent solaire : Les astronomes savaient qu'il perdait de la vitesse dans l'héliogaine, mais il ralentit beaucoup plus que prévu : "Jusqu'ici, les modèles tablaient sur une vitesse comprise entre 300 et 400 km/s", confie Edward Stone - Mais Voyager 1 les surprend à 17 km/s... à l'échelle du système solaire, c'est pratiquement un arrêt.

Deuxième imprévu : dans ces confins, le champ magnétique se révèle très irrégulier. Alors que ce dernier présente une valeur moyenne de 0,1 nanoTesla (nT), la sonde traverse des zones de «calme plat», où elle mesure des 0,01 nT et d’autres, plus «turbulentes», où elle enregistre des 0,2.
Sur la base de cette découverte, l'équipe de Stone se demande aujourd'hui quelle peut être l'origine «de ces creux et de ces bosses» et quel rôle ces irrégularités peuvent jouer dans la dispersion des rayons cosmiques.

Troisième mystère : Les rayons cosmiques dits anormaux (parce que produits non par l'espace interstellaire mais par les confins du système solaire) étaient censés provenir de la face interne de l'héliogaine. Or, la sonde a traversécette région sans constater l'augmentation de leur nombre.
Ce n'est que 500 millions de kilomètres plus loin que leur densité s'est mise à augmenter. L'hypothèse de leur origine est donc à reformuler...

Enfin, quatrième surprise, la seconde sonde du programme, Voyager 2, a perçu les premiers signes de son entrée dans l'héliogaine à une distance 10% moindre du Soleil que Voyager 1.

La paroi interne de l'héliogaine n'est donc pas régulière.
Parce que le vent solaire qui la gonfle ne se diffuse pas uniformément dans tous les sens, notamment dans les directions différentes empruntées par les deux sondes, et aussi parce que les forces qui la contiennent de l'extérieur n'exercent pas partout sur elle la même pression.
Reste à connaître plus précisément le rôle de l'un et des autres.

Ces découvertes ne sont sans doute pas les dernières. Les deux sondes en ont encore pour des années à traverser l'héliogaine.
Or elles possèdent en principe suffisamment d'énergie pour communiquer avec la Terre jusqu'en 2020. Ce qui leur laisse le temps d'atteindre l'héliopause et de se jeter dans le milieu intersidéral.     Vers d'autres mystères et d'autres révélations.

La sonde transmettra ses observations jusqu'en 2020 environ grâce à trois générateurs et onze instruments de mesure.

La sonde Voyager 1, conçue par le Jet Propulsion Laboratory de la NASA, est un petit engin de 815 kilos dont la partie la plus volumineuse, son antenne parabolique, possède un diamètre de 3,7 mètres. Il tient son énergie de trois générateurs thermoélectriques à radio-isotopes utilisant de l'oxyde de plutonium, ce qui lui garantit du courant jusqu'en 2020 au moins, pour autant que certaines de ses fonctions les moins importantes soient mises peu à peu en veilleuse au cours de la prochaine décennie. Une dizaine de personnes sont employées à plein-temps pour suivre son vol.

Voyager 1 transporte onze instruments de mesure, appareil de télédétection, magnétomètres, spectromètres, photopolarimètres et détecteurs de particules. Leurs données sont récoltées sur Terre par cinq équipes de scientifiques, qui étudient essentiellement la force et l'orientation du champ magnétique du Soleil; la composition, l'orientation et le spectre énergétique des particules du vent solaire et des rayons cosmiques interstellaires; la puissance des émissions radio provenant jusqu'à nouvel avis de l'héliogaine; et la distribution de l'hydrogène sur les marches les plus lointaines de l'héliosphère.

L’un des tours de force de la mission est la communication de mesures recueillies à 15 milliards de kilomètres de la Terre, d'un endroit où le Soleil ne se distingue plus guère de dizaines d'autres étoiles dans l'immensité du firmament. Les antennes de la sonde sont pointées très précisément vers notre planète par un système s'orientant à partir des étoiles. Leurs messages, qui traversent le système solaire à la vitesse de la lumière, mettent environ 14 heures pour parvenir à destination. Là, ils sont recueillis par le Deep Space Network de la NASA, qui tient à leur disposition un réseau de trois complexes radio situés tous les 120 degrés de longitude autour du monde : à Goldstone, en Californie; dans les environs de Madrid, en Espagne; et près de Canberra, en Australie.
Le même système permettant de suivre le chemin inverse, soit d'envoyer des ordres vers l'espace.

Quand Voyager 1 et 2 seront privés de courant et sombreront dans le mutisme, elles n'en poursuivront pas moins leur voyage sur leur lancée. Après un trajet de 40.000 ans dans l'espace intersidéral, la première devrait passer dans la périphérie d'une étoile, «AC+793888», située dans la constellation de la Girafe. La seconde devrait rendre visite beaucoup plus tard, dans 296.000 ans, à la plus brillante des étoiles de notre ciel, Sirius.

Dans l'hypothèse où l'une ou l'autre serait interceptée sur sa route par quelque être intelligent, elles transportent un disque de cuivre plaqué or contenant une série de 116 images.
La liste commence par un cercle, la position du Soleil, ainsi que la définition des chiffres et des unités employées en physique.
Elle se poursuit avec des planches anatomiques : des photographies d'hommes, d'animaux, de végétaux et de paysages; des morceaux de musique (dont des extraits de Bach et un chant initiatique pygmée); quelques salutations terriennes en 55 langues; et, last but not least, un message de l'ancien président américain Jimmy Carter. «Si nous résolvons nos problèmes, assure ce dernier, nous espérons rejoindre un jour une communauté de civilisations galactiques.»

Résoudre nos problèmes ?   quels problèmes ??????

Voir également :   les travaux des chercheurs Russes