NASA Sonde New Horizons

Les contraintes physiques du survol de Pluton

Le timing de la mission New Horizons n’était pas le fruit du hasard, mais une nécessité dictée par la mécanique orbitale. La sonde a quitté le Cap Canaveral en janvier 2006 à bord d’une fusée Atlas V 551, atteignant une vitesse de 36 373 miles par heure. Ce déploiement était crucial pour atteindre Pluton en neuf ans et demi.

L’impossibilité d’entrer en orbite autour de la planète naine s’explique par deux facteurs techniques majeurs. D’une part, la masse gravitationnelle de Pluton, qui représente environ 0,2 % de celle de la Terre, est insuffisante pour capturer un objet se déplaçant à 32 000 miles par heure. D’autre part, les réserves de carburant étaient trop faibles pour freiner la sonde et permettre une insertion orbitale.

Ce scénario a imposé un calendrier d’observation extrêmement serré :

• Fenêtre critique : Environ 30 minutes d’imagerie à la résolution maximale lors du point le plus proche.
• Distance minimale : 7 800 miles au-dessus de la surface de Pluton.
• Phase de retrait : Plusieurs heures d’imagerie à résolution décroissante alors que la sonde s’éloignait du côté nuit.

Le défi du transfert de données depuis les confins du système solaire

Le volume de données collectées lors de la campagne intensive de neuf jours autour du 14 juillet 2015 s’élevait à 6,25 gigaoctets. Si ce chiffre semble dérisoire face aux standards électroniques actuels, la transmission représentait un défi logistique colossal.

Située à environ trois milliards de miles de la Terre, la sonde dépendait des antennes radio les plus puissantes du Deep Space Network de la NASA. Le débit de données était limité à une plage comprise entre un et quatre kilobits par seconde. En conséquence, il a fallu environ quinze mois de transmission radio continue pour rapatrier l’intégralité des données vers la Terre.

L’énigme visuelle de la sonde Dscovr et le point L1

Parallèlement aux explorations lointaines, la NASA gère des observations plus proches, comme celles du Deep Space Climate Observatory (Dscovr). Ce vaisseau stationne au point de Lagrange L1, une région où les tractions gravitationnelles du Soleil et de la Terre s’annulent. Cependant, des images animées diffusées par la NASA ont suscité des interrogations sur leur authenticité, certains observateurs y voyant des signes de manipulation.

Le point de friction réside dans l’absence d’ombre lunaire sur la Terre alors que la Lune passait devant la sonde. The New York Times rapporte que Dscovr ne reste pas immobile au point L1, mais orbite autour de celui-ci pour éviter les collisions avec d’autres engins spatiaux.

Comme le montre le mince filet d’ombre au bord droit de la lune, Dscovr se trouve à environ 5 degrés de la ligne soleil-Terre. Ainsi, lorsque la lune se trouve entre Dscovr et la Terre, elle n’est pas exactement entre le soleil et la Terre, donc pas d’éclipse.
Adam Szabo, scientifique de la NASA responsable de la caméra de Dscovr

L’aspect visuel étrange, notamment des arcs de couleur verte, s’explique par la méthode de capture : chaque image couleur est un composite de trois clichés noir et blanc pris à travers des filtres différents avec un intervalle de 30 secondes.

Perspectives d’observation des éclipses solaires

L’intérêt pour la caméra EPIC (Earth Polychromatic Imaging Camera) se porte désormais sur les événements astronomiques futurs. Si l’éclipse solaire partielle du 13 septembre a été jugée peu prometteuse car la Lune se trouvait hors du champ de vision de la caméra, l’éclipse totale de mars 2016 offrait un potentiel plus élevé.

La capture de cet événement restait toutefois incertaine en raison de la stabilisation des trajectoires de la sonde.

C’est incertain à ce stade car la dynamique orbitale du vaisseau spatial est encore en train d’être réglée. Mais si la mécanique orbitale fonctionne exactement comme prévu, EPIC pourrait capturer l’ombre ronde de la lune se déplaçant sur l’équateur. La lune elle-même pourrait également être dans le champ de vision.
Stephen Cole, porte-parole de la NASA

Entre la vitesse extrême requise pour atteindre Pluton et la précision orbitale nécessaire pour observer une éclipse depuis L1, ces missions illustrent la dépendance absolue de l’exploration spatiale envers la mécanique céleste. Là où New Horizons a dû accepter un survol rapide pour compenser son manque de carburant, Dscovr doit naviguer avec précision autour d’un point d’équilibre instable pour transformer des anomalies visuelles en données scientifiques.

Find more reporting in our Sciences et technologies section.