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Premières

• Voyager 1 a été le premier engin spatial à traverser l’héliosphère, la frontière où les influences extérieures à notre système solaire sont plus fortes que celles de notre Soleil.
• Voyager 1 est le premier objet fabriqué par l’homme à s’aventurer dans l’espace interstellaire.
• Voyager 1 a découvert un mince anneau autour de Jupiter et deux nouvelles lunes joviennes : Thèbe et Métis.
• A Saturne, Voyager 1 découvre cinq nouvelles lunes et un nouvel anneau appelé anneau G.

Dates clés

Le 5 septembre 1977 : Lancement

Mars 5, 1979 : Vol de Jupiter

Nov. 12, 1980 : Vol de Saturne

17 février 1998 : devient l’objet humain le plus éloigné après avoir dépassé le Pioneer 10 de la NASA

1er janvier 1990 : La mission interstellaire de Voyager (VIM) a officiellement commencé

Aug. 16, 2006 : 100 unités astronomiques atteintes

Aug. 1, 2012 : Voyager 1 entre dans l’espace interstellaire

Un modèle 3D du vaisseau jumeau Voyager de la NASA. Crédit : NASA Visualization Technology Applications and Development (VTAD)’ Options de téléchargement

En profondeur : Voyager 1

La sonde Voyager 1 de la NASA a été lancée après Voyager 2, mais en raison d’une route plus rapide, elle est sortie de la ceinture d’astéroïdes plus tôt que sa jumelle, ayant dépassé Voyager 2 le 15 décembre 1977.

Elle a commencé sa mission d’imagerie jovienne en avril 1978 alors qu’elle se trouvait à environ 165 millions de miles (265 millions de kilomètres) de la planète. Les images renvoyées en janvier 1979 indiquent que l’atmosphère de Jupiter était plus turbulente que lors des survols de Pioneer en 1973-1974.

À partir du 30 janvier 1979, Voyager 1 a pris une photo toutes les 96 secondes pendant une durée de 100 heures pour générer un film en couleurs en accéléré afin de décrire 10 rotations de Jupiter.

Le 10 février 1979, le vaisseau spatial traverse le système des lunes joviennes et, début mars, il découvre un mince anneau entourant Jupiter (moins de 19 milles ou 30 kilomètres d’épaisseur).

La rencontre la plus proche de Jupiter par Voyager 1 a eu lieu à 12 :05 UT le 5 mars 1979, à une distance d’environ 174 000 miles (280 000 kilomètres), après quoi il a rencontré plusieurs des lunes de Jupiter, y compris Amalthée (à une distance de 261 100 miles ou 420 200 kilomètres), Io (13 050 miles ou 21 000 kilomètres), Europe (45,830 miles ou 733 760 kilomètres), Ganymède (71 280 miles ou 114 710 kilomètres), et Callisto (78 540 miles ou 126 400 kilomètres), dans cet ordre, renvoyant des photos spectaculaires de leurs terrains et ouvrant des mondes complètement nouveaux pour les scientifiques planétaires.

Parmi les découvertes les plus intéressantes, celle de Io, où les images ont montré un monde bizarre jaune, orange et brun avec au moins huit volcans actifs crachant de la matière dans l’espace, ce qui en fait l’un des corps planétaires les plus (sinon le plus) actifs géologiquement dans le système solaire. La présence de volcans actifs a suggéré que le soufre et l’oxygène dans l’espace jovien peuvent être le résultat des panaches volcaniques de Io qui sont riches en dioxyde de soufre.

La sonde a également découvert deux nouvelles lunes, Thébé et Métis.

Après la rencontre avec Jupiter, Voyager 1 a effectué une première correction de trajectoire le 9 avril 1979, en vue de sa rencontre avec Saturne. Une deuxième correction, le 10 octobre 1979, a permis de s’assurer que le vaisseau spatial ne heurterait pas Titan, la lune de Saturne.

Son survol du système de Saturne en novembre 1979 a été aussi spectaculaire que sa rencontre précédente.

Voyager 1 a découvert cinq nouvelles lunes, un système d’anneaux constitué de milliers de bandes, des nuages transitoires cunéiformes de minuscules particules dans l’anneau B que les scientifiques ont appelé « rayons », un nouvel anneau (l’anneau G) et des satellites « bergers » de chaque côté de l’anneau F — des satellites qui maintiennent les anneaux bien définis.

Pendant son survol, la sonde a photographié les lunes de Saturne, Titan, Mimas, Encelade, Téthys, Dione et Rhéa. D’après les données entrantes, toutes les lunes semblaient être composées en grande partie de glace d’eau.

Peut-être la cible la plus intéressante était Titan, que Voyager 1 a dépassé à 05:41 UT le 12 novembre 1979, à une distance d’environ 2 500 miles (4 000 kilomètres).

Les images ont montré une atmosphère épaisse qui cachait complètement la surface. Le vaisseau spatial a constaté que l’atmosphère de la lune était composée de 90% d’azote. La pression et la température à la surface étaient respectivement de 1,6 atmosphère et de moins 292 degrés Fahrenheit (moins 180 degrés Celsius).

Les données atmosphériques ont suggéré que Titan pourrait être le premier corps du système solaire, à part la Terre, où du liquide pourrait exister à la surface. En outre, la présence d’azote, de méthane et d’hydrocarbures plus complexes indiquait que des réactions chimiques prébiotiques pourraient être possibles sur Titan.

L’approche la plus proche de Saturne par Voyager 1 a eu lieu à 23h46 UT le 12 novembre 1980, à une distance d’environ 78 290 miles (126 000 kilomètres).

Après la rencontre avec Saturne, Voyager 1 s’est dirigé sur une trajectoire pour sortir du système solaire à une vitesse d’environ 3,5 UA (325 millions de miles ou 523 millions de kilomètres) par an, à 35 degrés du plan écliptique au nord et dans la direction générale du mouvement du Soleil par rapport aux étoiles proches.

En raison des exigences spécifiques du survol de Titan, le vaisseau spatial n’a pas été dirigé vers Uranus et Neptune.

Le 14 février 1990, les caméras de Voyager 1 étaient pointées vers l’arrière et ont capturé environ 60 images du Soleil et des planètes — le premier « portrait » de notre système solaire vu de l’extérieur. Les images ont été prises lorsque le vaisseau spatial se trouvait à environ 40 UA du Soleil (3,7 milliards de miles ou 6 milliards de kilomètres).

Une mosaïque de ces images est devenue l’image du « point bleu pâle » rendue célèbre par Carl Sagan (1934-1996), professeur à l’université Cornell et membre de l’équipe scientifique de Voyager.

L’image a également été appelée le « portrait de famille du système solaire » – même si on ne peut pas voir Mercure et Mars. Mercure était trop proche du Soleil pour être vu, et Mars était du même côté du Soleil que Voyager 1, donc seul son côté sombre faisait face aux caméras.

Ces images étaient les dernières des 67 000 images prises par les deux vaisseaux Voyager. Leurs caméras ont été éteintes afin d’économiser de l’énergie et de la mémoire pour la mission interstellaire.

Toutes les rencontres planétaires ont finalement pris fin en 1989 et les missions de Voyager 1 et 2 ont été déclarées comme faisant partie de la mission interstellaire Voyager (VIM), qui a officiellement débuté le 1er janvier 1990.

Le but de cette nouvelle mission est d’étendre l’exploration du système solaire par la NASA au-delà du voisinage des planètes extérieures jusqu’aux limites extérieures de la sphère d’influence du Soleil, et éventuellement au-delà.

Les objectifs spécifiques incluent la collecte de données sur la transition entre l’héliosphère – la région de l’espace dominée par le champ magnétique et le champ solaire du Soleil – et le milieu interstellaire.

Le 17 février 1998, Voyager 1 est devenu l’objet de fabrication humaine le plus éloigné qui existe lorsque, à une distance de 69,4 UA du Soleil, il a dépassé Pioneer 10.

Le 16 décembre 2004, les scientifiques de Voyager ont annoncé que Voyager 1 avait rapporté des valeurs élevées pour l’intensité du champ magnétique à une distance de 94 UA, indiquant qu’il avait atteint le choc de terminaison et était maintenant entré dans l’héliosheath. La sonde est finalement sortie de l’héliosphère et a commencé à mesurer l’environnement interstellaire le 25 août 2012, la première sonde spatiale à le faire.

Le 5 septembre 2017, la NASA a marqué le 40e anniversaire du lancement de Voyager 1, qui continue à communiquer avec le Deep Space Network de la NASA et à renvoyer les données de quatre instruments toujours fonctionnels — le télescope à rayons cosmiques, l’expérience sur les particules chargées à basse énergie, le magnétomètre et l’expérience sur les ondes de plasma.

Chaque Voyager porte un message, préparé par une équipe dirigée par Carl Sagan, sous la forme d’un disque de cuivre plaqué or de 12 pouces (30 centimètres) de diamètre destiné aux extraterrestres potentiels qui pourraient trouver le vaisseau spatial.

Comme les plaques des Pioneers 10 et 11, le disque comporte des symboles pour indiquer l’emplacement de la Terre par rapport à plusieurs pulsars.

Les disques contiennent également des instructions pour les lire à l’aide d’une cartouche et d’une aiguille, un peu comme un tourne-disque en vinyle.

L’audio du disque comprend des salutations en 55 langues, 35 sons de la vie sur Terre (comme des chants de baleines, des rires, etc.), 90 minutes de musique généralement occidentale comprenant tout de Mozart et Bach à Chuck Berry et Blind Willie Johnson. Il comprend également 115 images de la vie sur Terre et des salutations enregistrées du président américain de l’époque, Jimmy Carter (1924- ), et du secrétaire général des Nations unies de l’époque, Kurt Waldheim (1918-2007).

Les deux Voyager sont maintenant à plus de 11 milliards de miles (18 milliards de kilomètres) du Soleil et loin de sa chaleur. Pour s’assurer que les robots millésimés continuent de renvoyer les meilleures données scientifiques possibles, les ingénieurs de la mission ont commencé en 2019 à mettre en œuvre un nouveau plan pour les gérer. Ce plan implique de faire des choix difficiles, notamment en ce qui concerne les instruments et les propulseurs du vaisseau spatial.

Pendant l’étape Jupiter de son voyage, Voyager 1 a exploré la planète géante, sa magnétosphère et ses lunes de manière plus détaillée que le vaisseau Pioneer qui l’a précédé. Voyager 1 a également utilisé Jupiter comme un tremplin vers Saturne, en utilisant la technique d’assistance gravitationnelle.

Voyager 1 a réussi tous les comptes Jupiter, à la seule exception des expériences utilisant son photopolarimètre, qui n’a pas fonctionné.

L’atmosphère de Jupiter s’est avérée plus active que lors des visites de Pioneer 10 et 11, suscitant une remise en question des modèles atmosphériques antérieurs qui ne pouvaient pas expliquer les nouvelles caractéristiques.

L’engin spatial a imagé les lunes Amalthée, Io, Europe, Ganymède et Callisto, montrant les détails de leur terrain pour la première fois.

Possiblement la plus étonnante des découvertes de Voyager 1 était que Io a des volcans extrêmement actifs, alimentés par la chaleur générée par l’étirement et la relaxation que la lune endure toutes les 42 heures alors que son orbite elliptique la rapproche puis l’éloigne de Jupiter. Cette découverte a révolutionné le concept des scientifiques sur les lunes des planètes extérieures.

La sonde a également découvert un mince anneau autour de la planète (faisant alors d’elle la deuxième planète connue à avoir un anneau), et deux nouvelles lunes : Thebe et Metis.

Réalisations de Saturne

Voyager 1 a été le deuxième vaisseau spatial à visiter Saturne. Il a exploré la planète et ses anneaux, ses lunes et son champ magnétique de manière plus détaillée que ne le permettait son prédécesseur, Pioneer 11.

Voyager 1 a atteint tous ses objectifs, à l’exception des expériences prévues pour son photopolarimètre, qui n’a pas fonctionné.

L’engin spatial a découvert trois nouvelles lunes : Prométhée et Pandore, les lunes « bergères » qui maintiennent l’anneau F bien défini, et Atlas qui bergère de la même manière l’anneau A.

La plus grande lune de Saturne, Titan, a été découverte avec une atmosphère épaisse qui cache sa surface aux caméras et télescopes à lumière visible. Les instruments de l’engin spatial ont montré qu’elle était principalement composée d’azote, comme l’atmosphère terrestre, mais avec une pression de surface 1,6 fois plus élevée que la nôtre.

L’engin spatial a également imagé les lunes Mimas, Encelade, Téthys, Dione et Rhéa ; il a révélé les structures fines du système d’anneaux complexe et magnifique de Saturne ; et a ajouté l’anneau G à la liste des anneaux connus.

De même qu’elle a utilisé la gravité de Jupiter pour l’aider à atteindre Saturne, Voyager 1 a utilisé une assistance gravitationnelle à Saturne pour modifier sa trajectoire et augmenter sa vitesse, lui donnant une trajectoire qui la conduira hors du système solaire.

Réalisations interstellaires

En août 2012, Voyager 1 est devenu le premier vaisseau spatial à traverser l’espace interstellaire.

Cependant, si nous définissons notre système solaire comme le Soleil et tout ce qui tourne principalement autour du Soleil, Voyager 1 restera dans les limites du système solaire jusqu’à ce qu’il émerge du nuage de Oort dans 14 000 à 28 000 ans supplémentaires.