15/08/2011 - Uranus et Neptune boucles d'oreille

Menéame

La distance énorme de ces planètes rend les missions d’exploration difficiles - Les agences spatiales iront plus tôt sur la lune Europe de Jupiter. La sonde spatiale "Juno" vient de partir pour Jupiter et arrivera en 2016.

Sur les sept planètes qui composent le système solaire en dehors de la Terre, cinq ont déjà reçu la visite de vaisseaux spatiaux automatiques qui leur ont été mis en orbite, et même sur deux d’entre eux (Marthe et Vénus) des engins sont descendus au sol. Aussi vers Pluton, déclassé comme planète il y a quelques années, voyage maintenant une petite sonde, la New Horizons. Il peut donc sembler facile de se rendre dans ces mondes du voisinage terrestre et que la plupart d’entre eux sont connus. Ni l’un ni l’autre. Bien qu’ils soient des objets célestes proches et susceptibles d’être étudiés de manière relativement détaillée, par rapport à ceux des confins de l’univers qui sont observés avec des télescopes, envoyer sur ces mondes des vaisseaux chargés de capteurs et de détecteurs scientifiques est un véritable défi. En outre, les budgets sont limités et les agences spatiales doivent choisir des objectifs.

Il faudrait 13 et 15 ans pour atteindre les deux géants de la glace.

Mettre des vaisseaux en orbite coûterait entre 1 milliard et 1,3 milliard d’euros.

La dernière mission qui a été lancée est la Juno, qui arrivera à Jupiter dans cinq ans, et qui y reprendra les observations de son prédécesseur, la Galilée. Autour de Saturne fonctionne avec un énorme succès la Cassini, aussi de la NASA. Mais Uranus et Neptune n’ont jamais reçu de vaisseau orbital, et les images envoyées par la sonde Voyager 2 lorsqu'elle a passé près d’eux - en 1986 et 1989 respectivement - ont ébloui les scientifiques autant qu’ils ont ouvert leur appétit pour plus d’exploration de ces deux énigmatiques mondes appelés géants de glace.

"Je ne pense pas que des missions soient effectuées à Uranus et à Neptune avant 20 ans ou plus," dit l’Américain Andrew Ingersoll, expert sur les grandes planètes du système solaire. "Le Juno vient de se lancer sur Jupiter, la Cassini est en orbite de Saturne et le suivant [objectif] sur la ligne de sortie est l’Europe [satellite de Jupiter]; puis les lunes Titan et Encadale [de Saturne] et, peut-être, Uranus ou Neptune. Nous devons mettre au point certaines technologies, comme l’aérocaptura, pour freiner l’atmosphère de la planète à son arrivée - au lieu d’utiliser un moteur fusée - ," poursuit ce scientifique de l’Institut de technologie de Californie (Caltech).

"Il serait très intéressant d’envoyer des vaisseaux scientifiques à Uranus et Neptune, car ils sont deux planètes semblables entre eux mais différentes du couple Jupiter et Saturne ," note le scientifique espagnol Agustín Sánchez-Lavega. "Le problème est la grande distance depuis la Terre; il y a eu des propositions de missions (j’ai moi-même participé à l’une d’entre elles), mais l’argent..."

En fait, les deux géants de glace ne sont pas absents des plans de la NASA. C’est la seule agence qui, pour l’instant, a effectué ou dirigé des missions d’exploration du système solaire extérieur, et qui a des études de faisabilité et de coût de projets pour envoyer des sondes orbitales sur les deux planètes. Mais ils n’ont jamais dépassé la phase de projet. L’un des plus récents rapports, dirigé par William B. Hubbard (Université de l’Arizona) a conclu il y a un an seulement que ces missions pourraient être préparées pour être lancées entre 2020 et 2023; qu’elles coûteraient entre 1 milliard et 1,3 milliard d’euros et qu’il faudrait 13 ans pour arriver à Uranus et 15 à Neptune. " Jupiter est la planète la plus massive du système solaire, que l’on veut comprendre pour comprendre l’architecture du reste, y compris la Terre ," dit Dave Stevenson, scientifique de la mission Juno qui vient de partir. Le vaisseau arrivera sur la planète géante en 2016 et y sera un an en orbite, en étudiant ses champs magnétique et gravitationnaire, sa structure interne, sa dynamique atmosphérique, ses aurores, son noyau rocheux, si vous l’avez... Cette planète a 318 fois la masse de la Terre, celle des anneaux, 95 fois, tandis qu’Uranus et Neptune restent 15 et 17 fois, respectivement.

"Jupiter et Saturne se ressemblent et non," dit Sanchez-Lavega. "Les deux ont des anneaux, mais différents; ils ont un champ magnétique, mais différents, ils ont une multitude de satellites différents - certains de base pour l’astrobiologie, comme l’Europe et les Ganymèdes, à Jupiter, et Titan et Encédale à Saturne-." Ils partagent également des informations, comme si elles avaient ou non un noyau rocheux, la proportion d’éléments chimiques dans leur composition ou la façon dont les vents ouragans sont générés et jusqu'à quelle profondeur ils s’étendent, indique ce scientifique de l’Université du Pays basque. Quant à Uranus et Neptune, "il serait très intéressant d’envoyer des missions là-bas car elles sont une paire similaire entre eux mais différentes du couple Jupiter-Saturne, et nous entrons dans une nouvelle phase d’exploration sur ces mondes, puisque jusqu'à là seul le Voyager 2 est arrivé [il a survolé Uranus à 81 500 kilomètres de sa couche supérieure et Neptuno, s’approchant à 5.000 kilomètres]."

L’orbite de Jupiter se trouve à 778 millions de kilomètres du soleil; une distance de 5,2 fois celle de l’orbites terrestres à l’étoile; celle de Saturne, à près de dix fois, et jusqu'à lui non seulement le vaisseau orbital Cassini, qui observe de près ce monde et ses lunes, mérite une mention particulière de l’exploit de la sonde Huygens de l’Agence spatiale européenne (ESA). Elle a voyagé accrochée à Cassini, et une fois là, en 2005, elle s’est relâchée et est descendue jusqu'au sol de la lune Titan. Ce sont des mondes lointains: Uranus est à 19 fois la distance de la Terre au Soleil, et Neptune à 30 fois.

Voyagez jusqu'à ces deux planètes, ralentissez à votre arrivée pour vous mettre en orbite et ne pas dépasser, fournir de l’énergie à tous les équipements du vaisseau (le Juno est la première sonde qui porte des panneaux solaires au lieu d’un générateur nucléaire comme les missions lointaines précédentes), optimiser les communications et la transmission intense de données, sont des problèmes technologiques difficiles. Dans le monde spatial, il faut toujours tenir compte du fait qu’il n’y a pas d’erreur ou d’échec (très peu d’erreurs peuvent être réparées une fois dans l’espace) et qu’il faut s’adapter aux budgets limités des agences spatiales ainsi qu’aux capacités de lancement, de poids et de taille imposées par les fusées disponibles pour commencer le voyage.

"Uranus et Neptune sont aussi intéressants que Jupiter et Saturne," affirme Ingersoll. "Ils sont plus petits et moins massifs, mais leurs densités sont plus grandes que celles de Jupiter et Saturne, qui sont faits d’éléments plus légers - hydrogène et hélium-. Uranus et Neptune ont des densités qui sont entre celles des planètes rocheuses du Système solaire intérieur et celles des géants gazeux, et qui épousent la densité de l’eau et d’autres substances qui sont glacées à ces températures planétaires, de sorte qu’elles sont appelées géants de glace."

Les scientifiques veulent comprendre la raison des différences notables des grandes planètes et ont proposé des théories à ce sujet, mais il faut obtenir les données pour les confirmer ou les réfuter. Une hypothèse, souligne Ingersoll, est que, dans la phase initiale du Système solaire, la matière était trop dispersée à la hauteur d’Uranus et de Neptune, de sorte que ceux-ci se sont formés plus lentement que les autres, et quand ils avaient développé leurs noyaux massifs, la plupart du gaz (hydrogène, hélium et gaz nobles) avait été balayé par le vent solaire.

"J’aimerais savoir comment Uranus et Neptune se sont formés et une façon de le savoir est de savoir de quoi est fait leur intérieur, s’ils ont des noyaux de roche ou de grands centres glacés" continue Ingersoll. "En outre, il serait intéressant de savoir s’il a des gaz nobles (néon, argon, krypton, xénon) dans ses atmosphères, ce qui nous indiquerait s’ils se sont formés directement de la nébuleuse planétaire (le nuage de gaz et de poussière autour du Soleil primitif) ou à partir de comètes postérieures à la formation de l’étoile."

Bien que certaines technologies doivent être affinées et testées avant d’entreprendre un voyage sur les planètes lointaines du système solaire, rien d’essentiel n’empêche de les faire, à l’exception du financement. Le rapport d’Hubbard et ses collègues proposent des missions doubles, c’est-à-dire composées d’un engin placé sur orbite de la planète pendant quelques années, et d’une sonde de descente, comme celle envoyée par Galileo dans l’atmosphère de Jupiter en 1995. Et Uranus est plus accessible, indiquent ces experts, surtout, comme l’indiquait Ingersoll, parce qu’il est plus difficile à Neptune l’aérocaptura, c’est-à-dire la technique pour que le vaisseau spatial perde la vitesse par frottement avec l’atmosphère de la planète et arrive à se placer en orbite, ce qui exige une protection thermique spéciale et une grande précision dans la manœuvre.

Uranus peut être vu à l'œil nu, pour observer Neptune il faut un télescope. Il faudra attendre pour les explorer de près.

Source: El Pais.

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