Le Cygne noir 2017-2018

Le Cygne noir 2017-2018

Journal des élèves de l'IPSA Paris

New Horizons-Pluton : rencontre imminente

Lancée par la NASA en 2006 pour explorer Pluton et la ceinture de Kuiper, la sonde New Horizons sera au plus près de sa cible le 14 juillet 2015. Sa mission : obtenir une description globale de la géologie et de la morphologie de Pluton et de son satellite Charon, déterminer la composition de leur surface, et enfin définir les caractéristiques de l’atmosphère de Pluton.

Haute technologie à bord

New Horizons est orientée grâce à des propulseurs à l’hydrazine (composé chimique liquide incolore dont l’odeur rappelle celle de l’ammoniac), qui servent uniquement pour les corrections de trajectoire. Aussi loin du Soleil, des panneaux photovoltaïques seraient inutiles. L’énergie nécessaire est donc fournie par des générateurs nucléaires, qui utilisent du dioxyde de plutonium (composant du combustible MOX).

La sonde dispose aussi à son bord de sept instruments scientifiques de haute technologie : trois instruments optiques, deux instruments de mesure du plasma, un détecteur de poussière et un radiomètre-récepteur radio, pour étudier les rayonnements électromagnétiques. Leur rôle est d’étudier la composition de Pluton et de Charon, mais aussi d’observer Jupiter et ses satellites quand la sonde passera près d’eux.

Neuf mois pour recueillir toutes les données

New Horizons lors de son montage. On peut voir l’antenne et les générateurs nucléaires (en noir).

New Horizons lors de son montage. On peut voir l’antenne et les générateurs nucléaires (en noir).

Le développement d’une telle sonde est très compliqué, et bien entendu les chercheurs ont rencontré quelques problèmes, tels que la génération d’électricité et la puissance nécessaire pour envoyer la sonde vers Pluton, dont aucun lanceur ne disposait. Le poids de New Horizons a donc été optimisé au maximum pour permettre son lancement. De nombreuses autres mesures ont été prises pour qu’elle fonctionne aussi loin de la Terre et du Soleil.

De plus, la NASA a opté pour un trajet reposant sur l’assistance gravitationnelle. En passant près de Jupiter, et donc en se servant de son champ d’attraction, New Horizons gagne de la vitesse pour atteindre Pluton (tout en étudiant Jupiter et ses satellites lors de son passage).

Une autre difficulté est la transmission des données. Le débit étant très faible à cause de la distance séparant la sonde de la Terre, il faudra quatre heures pour que les messages arrivent et neuf mois pour recueillir toutes les données.

Pluton, planète déclassée

Vue d’artiste de Pluton.

Vue d’artiste de Pluton.

Découverte en 1930 grâce à des photographies prises par télescope lors de la recherche d’un corps céleste permettant d’expliquer les perturbations orbitales de Neptune et d’Uranus, Pluton est désormais considérée comme une planète naine. En effet, après la découverte de la ceinture de Kuiper, à la fin du XXe siècle, son statut de planète a été remis en question. La découverte, en 2005, d’Éris, d’un diamètre et d’une masse légèrement supérieurs, pousse l’UAI (Union astronomique internationale), lors de son congrès de 2006, à compléter la définition des planètes. Pluton est alors éliminée de la classification et rejoint une nouvelle classification : celle de planète naine située ceinture de Kuiper, vaste ceinture où l’on trouve des objets de la taille de Pluton, des astéroïdes et des comètes.

Pour ce qui est du nom de cette planète, l’idée vient d’une jeune fille de 11 ans, passionnée d’astronomie et de mythologie, qui proposa Pluto (en latin), dieu des Enfers et de la mort.

Pluton et Charon orbitent l’un autour de l’autre

Les orbites des huit planètes du système solaire sont toutes plus ou moins situées sur un même plan, que l’on appelle le plan de l’écliptique. L’orbite de Pluton est très peu circulaire, et son inclinaison par rapport au plan de l’écliptique est importante, plus de 17 degrés.

Sa composition estimée comprend de la glace de méthane et d’eau, ainsi que des roches. Elle a une petite atmosphère (0,15 pascal), composée à 90 % d’azote. Cette atmosphère n’existe probablement qu’au périhélie (point de son orbite le plus proche du Soleil), où l’énergie solaire est suffisante pour chauffer les gaz, qui gèleraient à mesure que Pluton s’éloigne du Soleil.

La sonde approchant de Pluton et de Charon, avec Nix et Hydra en arrière-plan (vue d’artiste).

La sonde approchant de Pluton et de Charon, avec Nix et Hydra en arrière-plan (vue d’artiste).

Pluton, malgré sa faible taille, possède cinq satellites naturels connus, dont trois principaux. Le plus grand, Charon, fut identifié dès 1978. Les deux autres, découverts plus récemment (en 2005), se nomment Hydra et Nix.

Charon a une taille et une masse semblables à celles de Pluton, et ils forment un système double, c’est-à-dire qu’ils orbitent l’un autour de l’autre. Hydra et Nix sont de taille plus modeste et orbitent autour du système. De nouveaux satellites, encore plus petits, ont été détectés, et les astronomes soupçonnent l’existence d’une dizaine d’autres, qui seront peut-être repérés par New Horizons, quand elle frôlera le système, en juillet 2015, avant d’aller à la découverte d’autres objets de la ceinture de Kuiper jusqu’en 2020 environ.

Guillaume Araignon

Pour en savoir plus

Wikipédia
« New Horizons, mission to Pluto » (site de la NASA)
« New horizons, NASA’s Pluto-Kuiper belt mission » (site internet de la mission New Horizons)
Article sur le système plutonien (Planète Gaïa)

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