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Cassini et Huygens : instruments et études

Dossier - Mission Cassini-Huygens : vers Saturne et Titan
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Futura-Sciences, CNES et PGJ

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La mission spatiale Cassini-Huygens a été lancée en 1997 pour explorer la planète Saturne, ses anneaux et ses nombreux satellites, dont la lune géante Titan et la surprenante Encelade. La mission s'est achevée vingt ans plus tard, le 13 septembre 2017, sur un bilan scientifique considérable, qui occupera les scientifiques durant plusieurs décennies.

  
DossiersMission Cassini-Huygens : vers Saturne et Titan
 

L'orbiteur Cassini et la sonde Huygens sont partis pour une mission d'exploration de Saturne et Titan. Quelles sont leurs études respectives ?

Intégration de la sonde Huygens à l'orbiteur Cassini. © Nasa

L'orbiteur Cassini

Inséré sur l'orbite de Saturne en juillet 2004, l'orbiteur Cassini se livre à un ballet complexe autour de Saturne, qui devait durer 4 ans. Au vu du succès des clichés pris et des études, la mission a été prolongée jusqu'en 2017.

Ses 12 instruments étudient la composition de l'atmosphère de Saturne et Titan, la vitesse des vents et leur direction, mais aussi la structure interne de Saturne et ses anneaux.

La sonde Huygens, fleuron de l'industrie européenne

La sonde Huygens est un concentré de technologie. Elle a été conçue pour étudier la composition chimique de l'atmosphère et de la surface de Titan.

La sonde Huygens. © Nasa 1998

Huygens a pénétré, à la vitesse de plus de 20.000 km/h, dans l'épaisse atmosphère orangée de Titan (1,5 fois plus dense que celle de la Terre). Son bouclier thermique a alors subi une température de 12.000 °C. Le premier parachute (2,60 m) s'est déployé à 180 km d'altitude. Son rôle était d'extraire la partie supérieure de la coque enfermant le module.

2,5 secondes plus tard, le plus grand parachute (8,30 m) s'est déployé pour freiner la vitesse, d'abord jusqu'à quelques centaines de kilomètres/heure. À environ 160 km d'altitude, le bouclier (la partie inférieure de la coque) a été largué. La vitesse est decendue jusqu'à quelques dizaines de kilomètres/heure. Les écopes se sont ouvertes, et serviront à prélever des échantillons d'atmosphère.

À environ 125 kilomètres d'altitude, le grand parachute a été largué et un plus petit (3 m) a été déployé pour... accélérer la descente. Le parachute de 8,30 m, en effet, aurait tellement ralenti la sonde que les batteries n'auraient pas tenu jusqu'au sol.

Des montagnes, des vallées, des écoulements : le module Huygens révèle un monde inconnu et complexe. L'altitude est ici de 5.000 m et l'engin, sous son parachute principal, descend à moins de 20 km/h. © Nasa, Caltech, SSI, ESA

À environ 60 km d'altitude, Huygens a activé son altimètre radar pour mesurer sa hauteur par rapport au sol. Les analyses de gaz ont alors commencé. Le module envoie ses données vers Cassini.

Un peu plus de deux heures plus tard, la lampe extérieure s'est allumée. Huygens a touché le sol et a rebondi. Photo. L'atterrissage est réussi ! Nous sommes le 14 janvier 2005. Le module a cessé d'émettre à 13 h 37 TU.

La dernière image envoyée par le module Huygens, qui vient de se poser sur la surface de Titan, le 14 janier 2005. Ces cailloux sont en fait des glaçons d'eau. © Nasa, Caltech, SSI, ESA

Les informations, stockées par Cassini, sont alors envoyées vers la Terre. Reçues par le DSN (réseau mondial de radiotélescopes), elles sont envoyées à Houston (Nasa) et à Darmstadt (ESA).

Une galerie photo retrace ce voyage et les premières images prises.