New Horizons, la première mission a avoir survolé Pluton et Charon. © Nasa, Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, Southwest Research Institute

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New Horizons

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New Horizons : revivez l'approche de Pluton comme si vous y étiez  Dans cette vidéo composée de plus de cent images prises par la sonde New Horizons au cours des six semaines qui ont précédé le survol historique de Pluton, le 14 juillet 2015, nous pouvons revivre cette approche comme si nous étions à bord. Petit à petit, Pluton et Charon dévoilent leurs surfaces, inconnues jusqu’alors. À la fin de la séquence, on découvre ses reliefs dans la plaine Spoutnik, survolée au plus près, à 12.500 km. Un voyage inoubliable pour les scientifiques et le grand public qui est encore loin d’être achevé. 

La mission New Horizons est la première du programme d'exploration planétaire New Frontiers de la Nasa, avec Juno et Osiris-Rex. D'une masse de 478 kg au départ, la sonde embarque plusieurs instruments scientifiques (30 kg en tout) dont des spectromètres dans l'infrarouge et le visible (MVIC et Leisa, regroupés dans l'instrument Ralph), un imageur couleur et panchromatique (Lorri) et d'autres instruments capables de mesurer les particules chargées et la poussière environnante.

Son énergie lui vient d'un générateur thermoélectrique à radioisotope. Du plutonium naturellement radioactif produit de la chaleur qui est convertie (en partie) en électricité.

New Horizons a été lancée par une fusée Atlas V-551 le 19 janvier 2006, depuis le pas de tir du Centre spatial Kennedy, en Floride. Sa vitesse d'injection sur l'orbite est la plus élevée pour une sonde après son départ de la Terre : 16,26 km/s (58.536 km/h) par rapport à notre planète et 45 km/s (162.000 km/h) par rapport au Soleil (puisque s'y ajoute la vitesse de la Terre). Elle a atteint l'orbite de la Lune en 9 heures (3 jours pour les missions Apollo) puis Jupiter en 13 mois (6 ans pour Galileo). La vitesse a diminué ensuite continûment.

Le périple de New Horizons à travers le Système solaire pour rejoindre Pluton en 2015. © Nasa, JHUAPL

De la Terre à Pluton, neuf ans et demi de voyage

Le passage près de Jupiter, en février 2007, a été l'occasion d'observations scientifiques et d'une assistance gravitationnelle, qui a augmenté la vitesse héliocentrique de 3,83 km/s, de 17 à 21 km/s (soit 75.600 km/h). La vitesse a continué à baisser ensuite et l'engin humain le plus rapide actuel reste Voyager 1 (qui a bénéficié de quatre assistances gravitationnelles).

La sonde a ensuite poursuivi sa croisière interplanétaire vers Pluton avec 18 périodes d'hibernation et des mesures de poussières interplanétaires grâce à l'instrument VBSDC (Venetia Burney Student Dust Counter). Le survol de Pluton a été effectué comme prévu le 14 juillet 2015, à 12.500 km de distance, de même que celui de Charon, à 28.800 km. Les autres satellites, Nix, Hydre, Kerbéros et Styx, découverts peu avant et après le départ de la sonde, ont été observés de loin mais n'ont pas fait l'objet d'expériences spécifiques.

New Horizons a pu effectuer une cartographie de la surface de Pluton et de Charon durant son approche et ensuite, durant les quelques jours suivant son éloignement. Lors des survols de Pluton et de Charon, un seule moitié de chacun de ces deux corps a pu être observée avec la meilleure résolution. La fine atmosphère de Pluton été observée au moment d'une occultation du Soleil (en UV, avec l'instrument Alice) et, grâce à un signal radio envoyé de notre planète, d'une occultation de la Terre (expérience Rex). Elle a également étudié la perte de cette atmosphère et ses interactions avec le vent solaire local (instruments Swap et Peppsi).

Avec un débit de 1.000 bits/s à 4.000 bits/s dans le meilleur des cas, le téléchargement vers la Terre des premières images recueillies le 14 juillet a pris 2 mois. Le retour de toutes les données dura 16 mois et s'est achevé en novembre 2016.

Pluton et Charon photographiés par New Horizons lors de sa visite historique le 14 juillet 2015. © Nassa, SwRI, JHUAPL

Pluton et Charon révélées par New Horizons

Les données recueillies ont montré un nouveau visage de Pluton et de Charon, tous deux plus actifs qu'on ne le pensait. Sur Pluton, le relief est varié et des glaces forment des surfaces semblant très jeunes (car dépourvues de cratères). Le cas le plus spectaculaire est celui de la plaine Spoutnik, dans la région Tombaugh (le « cœur » de Pluton, devenu célèbre), où sont visibles des structures polygonales.

La sonde continue son chemin au sein de la ceinture de Kuiper vers une cible, qui a été choisie en octobre 2015. Découvert en 2014 par le télescope Hubble et provisoirement baptisé 2014 MU69, cet objet de Kuiper se situera à 43,4 UA (unités astronomiques), soit 6,49 milliards de kilomètres du Soleil, lors de son survol par New Horizons, le premier janvier 2019. Ce corps de quelques dizaines de kilomètres pourrait être double.

La mission prendra fin, en principe, en 2020, mais la sonde aura suffisamment d'énergie pour continuer à fonctionner encore quelque temps. New Horizons, dont la vitesse est supérieure à celle de la libération du Soleil à cette distance, poursuivra ensuite sa route et finira par quitter le Système solaire.

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