En 2006 : Lancement de New horizons vers Pluton et au-delà
Survol de Pluton du 14 juillet de New Horizons Probe: couverture complète
Pluton révélé: survol historique de New Horizons, cinq ans plus tard 
Le vaisseau spatial New Horizons survit au survol historique de la planète naine Pluton
New Horizons fait un survol historique de Pluton
En 2006 : Lancement de New horizons vers Pluton et au-delà
En 1989, des engins spatiaux robotiques avaient visité toutes les planètes connues de Mercure à Neptune. Cela ne laissait que Pluton, alors considérée comme la neuvième planète du système solaire, inexplorée. La NASA a approuvé la mission New Horizons en 2001 pour effectuer le premier survol de la petite planète lointaine et de sa grande lune Charon et explorer la ceinture de Kuiper de petits objets glacés qui se trouvaient au-delà. Le vaisseau spatial a été lancé un peu plus de cinq ans plus tard, le 19 janvier 2006. Bien que déjà le vaisseau spatial le plus rapide à quitter la Terre, New Horizons avait également besoin d’une assistance gravitationnelle de Jupiter pour réduire son temps de vol total vers Pluton de 14 ans à moins de dix ans. Le 14 juillet 2015, le vaisseau spatial a parcouru le système Pluton, prenant des centaines de photographies et renvoyant des informations scientifiques sur la planète peu connue, son atmosphère et ses lunes. Le jour de l’an 2019.
En octobre 1991, le service postal américain a dévoilé une série de timbres célébrant l’exploration du système solaire par la NASA. Les 10 timbres affichaient des images des neuf planètes et de la Lune de la Terre, ainsi que d’importants engins spatiaux qui les exploraient. Le timbre pour Pluton avait une impression d’artiste de ce à quoi la planète pourrait ressembler avec les mots « PAS ENCORE EXPLORÉ » sous l’image. Ces trois mots sont devenus un cri de ralliement pour les scientifiques désireux de compléter l’exploration du système solaire avec une mission sur Pluton. Leurs efforts de plusieurs années ont finalement porté leurs fruits lorsque le 29 novembre 2001, la NASA a approuvé la mission New Horizons en tant que nouveau projet de démarrage, avec Alan Stern du Southwest Research Institute à Boulder, Colorado, comme chercheur principal (PI). Laboratoire de physique appliquée (APL) de l’Université Johns Hopkins à Laurel, Maryland,
Moins de cinq ans après la sélection, le 19 janvier 2006, New Horizons a décollé au sommet d’une fusée Atlas V depuis la base aérienne de Cap Canaveral en Floride, pour commencer son voyage vers Pluton. Une fois que le vaisseau spatial a atteint sa vitesse de fuite, un étage supérieur à combustible solide STAR-48 a accéléré le vaisseau spatial à 36 000 miles par heure, faisant de New Horizons le vaisseau spatial le plus rapide à quitter la Terre. Il a dépassé l’orbite de la Lune en seulement neuf heures, près de 10 fois plus vite que les astronautes d’Apollo, et a commencé son voyage de près de 10 ans et 3 milliards de milles vers Pluton. Pour raccourcir un voyage autrement de 14 ans, New Horizons a profité d’une assistance gravitationnelle de la planète géante Jupiter. Au cours de ce survol, les scientifiques ont eu l’occasion de tester les instruments que New Horizons prévoyait d’utiliser pour effectuer la première exploration scientifique rapprochée de Pluton.
- Ralph : un imageur visible et infrarouge et un spectromètre pour générer des cartes de couleur, de composition et thermiques.
- Alice : Un spectromètre d’imagerie ultraviolette pour analyser la composition et la structure de l’atmosphère de Pluton et pour rechercher des atmosphères autour des objets de la ceinture de Charon et de Kuiper.
- REX ( Radio Science EXperiment ) : Un radiomètre passif pour mesurer la composition et la température de l’atmosphère.
- LORRI (Long-Range Reconnaissance Imager) : Une caméra télescopique pour obtenir des données de rencontre à longue distance, pour cartographier la face cachée de Pluton et pour fournir des données géologiques à haute résolution.
- SWAP (Solar Wind Around Pluto) : Un spectromètre de vent solaire et de plasma pour mesurer le « taux d’échappement » atmosphérique et observer l’interaction de Pluton avec le vent solaire.
- PEPSSI (Pluto Energetic Particle Spectrometer Science Investigation) : Un spectromètre de particules énergétiques pour mesurer la composition et la densité du plasma (ions) s’échappant de l’atmosphère de Pluton.
- SDC (Student Dust Counter) : Construit et exploité par des étudiants, le SDC a mesuré la poussière spatiale parsemant New Horizons lors de son voyage à travers le système solaire.
En août 2006, l’Union astronautique internationale (UAI) a pris la décision controversée de redésigner Pluton comme une planète naine, similaire à d’autres petits objets découverts dans la région extérieure du système solaire connue sous le nom de ceinture de Kuiper. Inébranlable par la « rétrogradation » de Pluton par l’UAI du statut de planète à part entière, New Horizons a continué vers sa première rencontre planétaire, la manœuvre d’assistance gravitationnelle à Jupiter. Le 4 septembre 2006, alors qu’il était encore à 181 millions de kilomètres, New Horizons a pointé son LORRI vers Jupiter et a pris ses premières photographies de test, révélant déjà les bandes dans l’atmosphère de la planète et attrapant deux de ses satellites, Europa et Io, passant devant de la planète. La phase de rencontre réelle a eu lieu entre janvier et juin 2007, l’approche la plus proche ayant eu lieu le 28 février à 1,4 million de milles.
La rencontre de New Horizons a comblé une lacune dans l’exploration de Jupiter, avec la mission de l’orbiteur Galileo achevée en 2003 et le prochain orbiteur, Juno, n’arrivant qu’en 2016. La trajectoire du vaisseau spatial l’a positionné pour les meilleures observations à ce jour des faibles anneaux de Jupiter. Fortuitement, au cours de ces études, New Horizons a capturé le volcan Tvashtar sur la lune Io de Jupiter en éruption, avec des images séquentielles montrant le panache s’élevant à une altitude de 200 milles et retombant balistiquement vers la surface. Alors que New Horizons quittait Jupiter, sa trajectoire l’a emmené le long de la longue queue de la magnétosphère active de la planète. Le vaisseau spatial a fait des observations uniques alors qu’il parcourait 100 millions de kilomètres le long de la magnétoqueue de Jupiter.
Après avoir laissé Jupiter derrière lui, New Horizons s’est installé pour le voyage de près de huit ans vers Pluton. Pour économiser l’usure des systèmes du vaisseau spatial, les contrôleurs de l’APL ont placé New Horizons en hibernation, d’abord pendant une semaine, puis ont progressivement étendu les périodes de repos à sept mois. Pendant ce temps, les contrôleurs ont commencé à planifier les détails de la rencontre avec Pluton. Ils ont dû relever des défis car les scientifiques en savaient relativement peu sur la planète et son environnement. L’astronome Clyde Tombaugh a découvert Pluton en 1930 et depuis sa découverte, il n’avait même pas effectué la moitié d’une révolution dans son orbite de 248 ans autour du Soleil. Les astronomes ont découvert la première lune en orbite autour de Pluton en 1978, la nommant Charon. Ils ont réalisé que les deux formaient un système binaire planétaire puisque Charon était le plus grand satellite du système solaire par rapport à son corps parent. Pluton et Charon sont verrouillés par marée, ce qui signifie que Charon présente toujours le même côté à Pluton, et de plus, Charon met 6,4 jours pour orbiter autour de Pluton, exactement le même temps que Pluton tourne sur son axe. En 2005, un effort dédié utilisant le télescope spatial Hubble pour trouver des lunes supplémentaires et éventuellement des anneaux en orbite autour de Pluton a produit deux nouveaux satellites, nommés Nix et Hydra. Les scientifiques en ont découvert deux autres, Kerberos et Styx, respectivement en 2011 et 2012, New Horizons étant déjà à plus de la moitié de sa destination. Ces quatre nouvelles lunes semblaient être petites, en orbite au-delà de l’orbite de Charon. Pour ajouter une complication supplémentaire aux planificateurs de mission, l’axe de rotation de Pluton est incliné de 120 degrés, donc comme Uranus et contrairement à toutes les autres planètes, il est essentiellement couché sur le côté. La rencontre de New Horizons serait un voyage très rapide dans le mille,
New Horizons a mis fin à sa dernière période d’hibernation le 6 décembre 2014, pour se préparer à sa rencontre avec Pluton qui a commencé le 15 janvier 2015, avec le vaisseau spatial encore à 200 millions de kilomètres. En avril, maintenant à moins de 100 millions de kilomètres de sa cible, la résolution des images de New Horizons dépassait celle du télescope spatial Hubble. L’imagerie intensive et la collecte d’autres données de Pluton et de ses satellites ont commencé en juin, les principales observations commençant sept jours avant la rencontre la plus proche. En raison de la rapidité avec laquelle les observations de Pluton, Charon et des autres satellites ont eu lieu, et du temps d’aller-retour de neuf heures requis pour que tout signal se déplace entre la Terre et le vaisseau spatial, toute la séquence de collecte de données de rencontre rapprochée a été programmée dans L’ordinateur de New Horizons s’exécute automatiquement. 
À peu près à ce moment-là, le vaisseau spatial a transmis à la Terre un ensemble de données « à sécurité intégrée », les dernières images et données scientifiques qu’il a acquises avant de commencer l’acquisition de données de rencontre rapprochée au cours de laquelle il a détourné son antenne de la Terre. Ces données à sécurité intégrée, que les contrôleurs ont comparées aux échantillons lunaires d’urgence qui Neil Armstrong recueilli lors de son premier pas sur la Lune, a assuré que si quelque chose arrivait à New Horizons lors de l’approche rapprochée de Pluton, certaines données seraient récupérées. Il s’est avéré que ce lot de données comprenait l’image emblématique d’un hémisphère entier de Pluton, avec son célèbre point de repère en forme de cœur.
Au cours des trente heures suivantes, New Horizons a réalisé 236 observations scientifiques distinctes des six corps du système Pluton en utilisant ses sept instruments. Le matin du 14 juillet 2015, il est passé à moins de 7 800 milles de Pluton. Par coïncidence, le survol de Pluton par New Horizons s’est produit exactement 50 ans après l’exploration pionnière de Mariner 4 sur Mars. Ce soir-là, le vaisseau spatial a retourné son antenne vers la Terre et a téléphoné aux contrôleurs et aux scientifiques soulagés qu’il avait atteint tous ses objectifs lors de la rencontre rapprochée. Puis a commencé la tâche fastidieuse de transmettre par radio toutes les données scientifiques à la Terre, un processus qui a duré 15 mois.
Les images et les données de New Horizons ont surpris les scientifiques en montrant que Pluton et Charon étaient des corps complexes malgré leur petite taille et leurs températures froides. Avec relativement peu de cratères d’impact, les deux objets ont montré une activité géologique relativement récente, y compris des glaciers de glace d’azote, des montagnes et même des volcans de glace sur Pluton et de grandes vallées et falaises sur Charon, indiquant une activité tectonique et faisant allusion à un possible océan souterrain.
Au cours d’une conférence de presse après la rencontre, PI Alan Stern et les membres de son équipe ont brandi une version agrandie du timbre-poste de 1991 qui indiquait que Pluton n’avait pas encore été explorée, avec les mots « PAS ENCORE » barrés. En 2016, le service postal américain a émis une autre série de timbres, avec des images mises à jour des planètes à partir de rencontres spatiales plus récentes, y compris une série avec des images de Pluton et de son premier explorateur, New Horizons.
En 2011, les scientifiques de la mission ont commencé une recherche à l’aide du télescope spatial Hubble pour trouver des objets dans la ceinture de Kuiper comme cibles à explorer par New Horizons après sa rencontre avec Pluton. Le 28 août 2015, ils ont sélectionné un objet désigné 2014 MU69, à environ un milliard de kilomètres au-delà de Pluton, comme prochaine destination de New Horizons. On savait si peu de choses sur cet objet, surnommé Ultima Thule par l’équipe de la mission, que les contrôleurs ont utilisé des images de New Horizons pour diriger le vaisseau spatial vers son voisinage. Le vaisseau spatial a fait sa première observation de l’objet distant le 16 août 2018, à une distance de 107 millions de miles, Ultima Thule n’apparaissant que sous la forme d’un tout petit point. Même jusqu’à 24 heures avant l’approche la plus proche, il apparaissait simplement comme une forme allongée. Le 1er janvier 2019, New Horizons zippé par Ultima Thule à une distance de 2 198 miles, voyageant à 32, 000 milles à l’heure. Des images rapprochées ont révélé un objet binaire de contact, composé de deux objets de 13 milles et 9 milles de diamètre, joints par leur axe longitudinal, et d’une couleur brun rougeâtre. Le plus grand lobe semblait être composé d’environ huit objets plus petits agrégés ensemble. Les données de New Horizons ont révélé qu’Ultima Thule tourne sur son propre axe toutes les 16 heures. Après avoir terminé la rencontre de vaisseau spatial la plus lointaine de l’histoire, New Horizons a poursuivi son chemin à travers la ceinture de Kuiper et finalement hors de notre système solaire. Les données recueillies à Ultima Thule ont mis 20 mois à être renvoyées sur Terre. New Horizons continue de faire des observations lointaines d’objets de la ceinture de Kuiper, mais aucune rencontre rapprochée n’est actuellement prévue. réunis à leur axe longitudinal, et une couleur brun rougeâtre. Le plus grand lobe semblait être composé d’environ huit objets plus petits agrégés ensemble. Les données de New Horizons ont révélé qu’Ultima Thule tourne sur son propre axe toutes les 16 heures. Après avoir terminé la rencontre de vaisseau spatial la plus lointaine de l’histoire, New Horizons a poursuivi son chemin à travers la ceinture de Kuiper et finalement hors de notre système solaire. Les données recueillies à Ultima Thule ont mis 20 mois à être renvoyées sur Terre. New Horizons continue de faire des observations lointaines d’objets de la ceinture de Kuiper, mais aucune rencontre rapprochée n’est actuellement prévue. réunis à leur axe longitudinal, et une couleur brun rougeâtre. Le plus grand lobe semblait être composé d’environ huit objets plus petits agrégés ensemble. Les données de New Horizons ont révélé qu’Ultima Thule tourne sur son propre axe toutes les 16 heures. Après avoir terminé la rencontre de vaisseau spatial la plus lointaine de l’histoire, New Horizons a poursuivi son chemin à travers la ceinture de Kuiper et finalement hors de notre système solaire. Les données recueillies à Ultima Thule ont mis 20 mois à être renvoyées sur Terre. New Horizons continue de faire des observations lointaines d’objets de la ceinture de Kuiper, mais aucune rencontre rapprochée n’est actuellement prévue. Après avoir terminé la rencontre de vaisseau spatial la plus lointaine de l’histoire, New Horizons a poursuivi son chemin à travers la ceinture de Kuiper et finalement hors de notre système solaire. Les données recueillies à Ultima Thule ont mis 20 mois à être renvoyées sur Terre. New Horizons continue de faire des observations lointaines d’objets de la ceinture de Kuiper, mais aucune rencontre rapprochée n’est actuellement prévue. Après avoir terminé la rencontre de vaisseau spatial la plus lointaine de l’histoire, New Horizons a poursuivi son chemin à travers la ceinture de Kuiper et finalement hors de notre système solaire. Les données recueillies à Ultima Thule ont mis 20 mois à être renvoyées sur Terre. New Horizons continue de faire des observations lointaines d’objets de la ceinture de Kuiper, mais aucune rencontre rapprochée n’est actuellement prévue.Le 12 novembre 2019, lors d’une cérémonie qui s’est tenue au siège de la NASA à Washington, DC, 2014 MU69 a été officiellement renommé Arrokoth, un mot algonquien powhatan relatif au ciel, pour honorer le peuple Powhatan sur les terres traditionnelles duquel se trouve l’APL. La cérémonie de nomination a eu lieu avec le consentement du peuple Powhatan, avec la participation du révérend Nick Miles de la tribu Pamunkey. Un modèle de New Horizons est exposé au National Air and Space Museum Stephen F. Udvar-Hazy Center de la Smithsonian Institution à Chantilly, en Virginie.
Survol de Pluton du 14 juillet de New Horizons Probe: couverture complète
La sonde New Horizons de la NASA a levé le voile sur Pluton. Le 14 juillet, New Horizons a effectué le tout premier survol de la planète naine lointaine, zoomant à moins de 7 800 milles (12 500 kilomètres) de sa surface glaciale. La rencontre rapprochée offre aux chercheurs leurs premiers regards de près sur Pluton, qui est restée mystérieuse depuis sa découverte en 1930. Histoire principale : Succès du survol de Pluton ! La sonde de la NASA téléphone à la maison après une rencontre épique
New Horizons a continué à transmettre des données de survol à la maison pendant des mois après le survol, puis est passé en mode hibernation pour conserver les ressources pour le survol du Kuiper Belt Object Ultima Thule le 1er janvier 2019. Il s’est réveillé de son hibernation pour se préparer à la rencontre avec KBO en juin 2018.
Pluton révélé: en 2015, New Horizons de la NASA nous a donné notre premier regard de près sur ce monde lointain
Nous n’avions aucune idée que Pluton était aussi diversifiée et dynamique.
En 2015 à ce jour, nous avons commencé à apprécier à quel point Pluton est vraiment remarquable. La lointaine planète naine était une énigme glaciale depuis sa découverte en 1930, restant une tache floue même sur les photos capturées par le puissant télescope spatial Hubble. Mais tout a changé le 14 juillet 2015, lorsque le vaisseau spatial New Horizons de la NASA a zoomé à moins de 7 800 miles (12 550 kilomètres) de la surface glacée de Pluton.
Le survol historique a complété la reconnaissance initiale des neuf planètes traditionnellement reconnues du système solaire et a révélé une complexité et une diversité étonnantes de terrain, des glaciers d’azote aux imposantes montagnes de glace d’eau dure comme le roc. (« Traditionnellement reconnu » est un qualificatif requis ici, car l’Union astronomique internationale a « rétrogradé » Pluton au statut de planète naine en 2006, une décision qui reste controversée à ce jour .)
« C’est un monde incroyable », a déclaré à Space.com le chercheur principal de New Horizons, Alan Stern, du Southwest Research Institute (SwRI) à Boulder, Colorado. « Il y a même un cœur dessus ! Hollywood n’aurait pas pu mieux le planifier. »
Haut drame dans la dernière ligne droite
La mission New Horizons de 720 millions de dollars a été lancée en janvier 2006, s’éloignant de la Terre à une vitesse record de 36 400 mph (58 580 km/h).
Même à ce rythme effréné, il a encore fallu 9,5 ans à la sonde pour atteindre Pluton, qui se trouvait à environ 3 milliards de miles (5 milliards de km) de la Terre le jour du survol. Et dans la dernière ligne droite de cette randonnée dans l’espace lointain, New Horizons a subi un problème qui menaçait de saborder complètement la rencontre épique.
Le vaisseau spatial est devenu noir pendant 90 minutes le 4 juillet 2015, envoyant les membres de l’équipe de mission se démener. Mais ils ont relevé le défi en diagnostiquant et en résolvant le problème en peu de temps : un ordinateur principal surchargé qui essayait de faire deux grandes choses à la fois.
Ce dépannage à haute pression était loin d’être routinier, a souligné Stern, louant le talent, la préparation et le dévouement de l’équipe des opérations de mission.
« Nous avons failli perdre cette chose le 4 juillet », a-t-il déclaré. Si le même problème s’était produit deux jours plus tard, a-t-il ajouté, il aurait probablement été trop tard pour sauver le survol.
Un monde incroyablement complexe et actif
À peine trois jours après le pépin, New Horizons a photographié un spectacle époustouflant : un énorme élément en forme de cœur sur la surface rougeâtre de Pluton. Le cœur désormais emblématique de Pluton est devenu de plus en plus net au cours des jours suivants, tout comme le reste de « l’hémisphère de rencontre » de la planète naine (le côté survolé par New Horizons).
Et puis vint l’approche la plus proche. Le 14 juillet, New Horizons a survolé Pluton, photographiant et étudiant une diversité stupéfiante de terrains.
Par exemple, le cœur – maintenant connu sous le nom de Tombaugh Regio, d’après le découvreur de Pluton Clyde Tombaugh – est bordé par endroits par des montagnes de 3 km de haut faites non pas de roche mais de glace d’eau. Dans une autre partie de la planète naine, la glace de méthane s’est érodée en un » terrain à lames » bizarre et unique . New Horizons a également vu d’énormes structures qui semblent être des cryovolcans , dont la plus grande mesure environ 4,3 miles de haut et 155 miles de large (7 kilomètres sur 250).
Tous ces paysages spectaculaires et bien d’autres se côtoient sur un monde de seulement 2 377 km de large.
« Pluton est un peu comme si vous preniez tout un tas de parcs nationaux … et que vous les entassiez tous dans un petit espace juste à côté les uns des autres », a déclaré à Space.com Kelsi Singer, membre de l’équipe scientifique de la mission, également de SwRI.
Mais les jolies images ne font qu’effleurer la surface de l’histoire de Pluton. Par exemple, le lobe gauche de Tombaugh Regio, une plaine de glace d’azote de 600 miles de large (1 000 km) appelée Sputnik Planitia, ne présente aucun cratère détectable. Cela signifie que la région a été refaite très récemment, ce qui montre à son tour que Pluton est géologiquement actif.
Cela a été une grande surprise pour de nombreux scientifiques, qui avaient supposé que la planète naine était morte. Pluton est incroyablement loin du soleil, après tout, en orbite à 39,5 unités astronomiques (UA) de notre étoile en moyenne. (Une AU est la distance moyenne Terre-Soleil, environ 93 millions de miles, ou 150 millions de km.) Et il n’y a pas de planète géante à proximité pour chauffer les entrailles de la planète naine via l’étirement et la flexion des marées, comme cela se produit avec les lunes actives de Jupiter et Saturne. .
En effet, la source d’énergie de l’activité de Pluton reste mystérieuse et fait l’objet de débats considérables. Par exemple, certains chercheurs pensent que la chaleur provenant de la désintégration radioactive des matériaux du noyau de Pluton pourrait en être responsable. Mais d’autres, dont Stern, soupçonnent que l’activité est due à la chaleur latente libérée par le gel lent et continu de l’océan souterrain de Pluton.
C’est vrai : les observations de New Horizons suggèrent que la planète naine a un océan d’eau liquide salée qui clapote sous sa surface. Les données de la mission indiquent également que deux autres ingrédients cruciaux pour la vie telle que nous la connaissons – des molécules organiques contenant du carbone et une source d’énergie – peuvent également être abondants sur Pluton.
« Avec un visage impassible, vous pouvez dire en 2020 que New Horizons a mis Pluton sur la carte en tant que monde avec un potentiel astrobiologique », a déclaré Stern.
Le survol a également conduit à de nombreuses autres découvertes, bien trop nombreuses pour être racontées dans une seule histoire. Par exemple, New Horizons a photographié un ciel magnifiquement bleu alors qu’il s’éloignait de Pluton après la rencontre rapprochée. Et les observations de la sonde soutiennent la théorie selon laquelle les quatre autres lunes de Charon et Pluton ont été formées par un impact géant il y a longtemps dans le système.
Pas encore fini
Les scientifiques du monde entier analysent toujours les données du survol de Pluton, et ils continueront de le faire pendant des années.
« Nous avons été surpris de voir à quel point nous avons été surpris », a déclaré Singer. « Il reste des tonnes de choses à faire. »
Les chercheurs étudient également les informations de la deuxième rencontre rapprochée de New Horizons – un survol de l’objet Arrokoth de 22 miles de long (35 km), effectué pendant la mission prolongée en cours de la sonde.
La rencontre d’Arrokoth s’est produite le 1er janvier 2019, lorsque New Horizons se trouvait à environ 1,6 milliard de kilomètres au-delà du lieu de survol de Pluton. Les observations du vaisseau spatial ont révélé qu’Arrokoth ressemblait à un bonhomme de neige aplati et rougeâtre, et que l’étrange objet s’était formé via la fusion très douce de deux corps primordiaux.
La mission nous a donc permis d’observer de près deux objets très différents dans la ceinture de Kuiper , l’anneau de corps glacés au-delà de l’orbite de Neptune. Et les jours de survol de New Horizons ne sont peut-être pas encore terminés.
La sonde reste en bonne santé et il lui reste un huitième de réservoir de carburant – la même quantité qui était nécessaire pour le survol d’Arrokoth, a déclaré Stern. Ainsi, la sonde pourrait être capable de se faufiler dans une autre rencontre rapprochée , à condition qu’une cible appropriée puisse être trouvée le long de sa trajectoire de vol. L’équipe de la mission a récemment commencé à chasser sérieusement une telle cible en utilisant une variété de télescopes puissants.
« Les chances numériques sont longues, à cause de la quantité de carburant qui reste », a déclaré Stern. « Si nous avons de la chance, nous aurons un autre survol. Et si nous ne le faisons pas, nous ne le ferons pas. »
L’héritage de New Horizons est assuré de toute façon. La mission a été pionnière dans l’exploration du système solaire lointain, révélant à quel point ce royaume froid et sombre est intéressant. Et cela a montré que Pluton méritait plus qu’un simple regard éphémère, ont souligné Stern et Singer. Ils ont travaillé, avec d’autres chercheurs, sur un concept de mission qui orbiterait autour de la planète naine et explorerait potentiellement de près d’autres objets de la ceinture de Kuiper.
« Pluton est vraiment un monde tellement complexe et un système de mondes que cette poussée pour obtenir un orbiteur gagne vraiment du terrain », a déclaré Stern.
Pluton révélé: survol historique de New Horizons, cinq ans plus tard
Le survol de Pluton de neuf jours par le vaisseau spatial de la NASA en 2015 a transporté un ensemble de données que les scientifiques exploitent toujours.
Le 4 juillet 2015, il n’y a pas eu de célébration de la fête de l’indépendance pour Sol Alan Stern. Au lieu de cela, il était accroupi dans son bureau en train de parler au New York Times . Ce n’était que trois jours avant que le projet qu’il avait dirigé, le vaisseau spatial New Horizons de la NASA , ne commence un audacieux survol de Pluton, ce qui serait la première fois qu’un vaisseau spatial visitait la célèbre planète naine .
Il a raccroché; son téléphone sonna à nouveau. Il fixa le nom de l’appelant. C’était le bon ami de Stern, Glen Fountain, qui était alors le chef de projet de la mission. Stern savait que, contrairement à lui, Fountain avait pris congé du jour de l’Indépendance. Ce n’est pas bon , pensa Stern. Il a pris. D’une voix grave, Fountain a entonné : « Alan, nous avons perdu le contact avec le vaisseau spatial. »
« C’est à peu près aussi mauvais que possible », a déclaré Stern à Astronomy , revenant sur l’épisode cinq ans plus tard.
Après avoir reçu la nouvelle, Stern a sauté dans sa voiture et a traversé le campus du laboratoire de physique appliquée de l’Université Johns Hopkins à Laurel, Maryland, jusqu’au contrôle de la mission New Horizons, où les membres de l’équipe ont commencé à se rassembler. « Les gens arrivaient en maillot de bain et en tongs », explique Stern, qui est normalement basé au Southwest Research Institute (SwRI) à Boulder, Colorado. « Ils ne savaient pas si nous allions rester là une heure, une nuit ou des jours. »
Cela s’est avéré être des jours. Alors que près de 3 milliards de miles (4,76 milliards de kilomètres) de la Terre, New Horizons avait subi un problème qui a anéanti toutes ses commandes logicielles de survol – une séquence intensément chorégraphiée d’observations scientifiques de neuf jours que l’engin effectuerait alors qu’il hurlait par Pluton, se trouvant à seulement 7 750 milles (12 500 kilomètres) de la planète naine.
Le problème de New Horizons en 2015 a déclenché une course ininterrompue de 76 heures pour télécharger et reconstruire tous les logiciels de survol nécessaires. Cela signifiait non seulement recréer l’ensemble complet des commandes, mais également les fichiers d’éphémérides et les autres bibliothèques de logiciels dont elles dépendaient. Une telle tâche prendrait normalement des semaines, dit Stern. Il le compare à une partie d’échecs avec un délai de neuf heures, soit le temps qu’il a fallu aux signaux radio pour faire un aller-retour vers le vaisseau spatial New Horizons.
Le résultat? Stern et son équipe ont restauré le logiciel en seulement quatre heures avant le début de la séquence de survol.
Cet effort herculéen a sauvé New Horizons d’être une « risée », dit Stern. La mission a finalement renvoyé un trésor de données que les scientifiques analysent encore aujourd’hui, ce qui a donné lieu à plus de 100 articles évalués par des pairs. Et pour les scientifiques et les ingénieurs qui l’ont construit, regarder Pluton grossir à l’approche de New Horizons a été l’expérience scientifique d’une vie.
« Chaque jour, c’était une question d’émerveillement », a déclaré Cathy Olkin, scientifique planétaire au SwRI, à Astronomy.
Tracer le cap pour New Horizons
La séquence de survol de neuf jours de New Horizons a culminé avec son approche la plus proche de Pluton le 14 juillet 2015, lorsqu’elle a suivi une trajectoire soigneusement tracée par Yanping Guo, spécialiste de la conception de mission chez APL. Guo a également travaillé sur la sonde solaire Parker , la mission NEAR ( Near Earth Asteroid Rendezvous ) de la NASA dans les années 1990 et sept autres études ou propositions de mission. Elle a commencé à tracer une voie pour New Horizons dès sa phase de conception en 1999 – environ sept ans avant son lancement.
Sa trajectoire calculée a profité d’une manœuvre de fronde accélérant la vitesse autour de Jupiter. Mais l’alignement céleste le plus crucial a eu lieu pendant le survol lui-même. Les scientifiques de la mission voulaient prendre des mesures d’occultation solaire pour étudier l’atmosphère de Pluton. Cela signifiait que le vaisseau spatial regardait le Soleil juste au moment où il glissait derrière Pluton, où il mesurerait ensuite comment la mince couverture d’air du monde affectait les ondes radio solaires qui le traversaient. De plus, les scientifiques ont également voulu répéter la mesure lorsque Pluton a occulté la Terre, cette fois en transmettant les signaux radio du réseau d’installations de communication Deep Space Network de la NASA. Enfin, ils ont voulu répéter les deux expériences pour Charon, la lune de Pluton.
Gardez à l’esprit que ces objectifs ambitieux s’ajoutaient aux images haute résolution et aux observations que New Horizons avait déjà prévu de prendre lorsqu’il a atteint son approche la plus proche de Pluton et de Charon.
« Ce sont les observations les plus complètes que vous puissiez souhaiter pour n’importe quelle mission de survol », déclare Guo. « C’était extrêmement gratifiant, personnellement, pour moi. » La trajectoire planifiée de Guo était vraiment une merveille de précision métronomique.
Pluton : un monde géologiquement actif
La récompense scientifique de New Horizons était tout simplement spectaculaire. Dès les premières images, le vaisseau spatial a stupéfié les chercheurs avec la grande variété de caractéristiques géologiques qu’il a révélées – des chaînes de montagnes qui rivalisent avec les Rocheuses, aux glaciers expansifs et actifs, à une atmosphère bleue scintillante d’azote avec de multiples couches de brume.
« J’ai été franchement stupéfait », déclare Olkin, qui a travaillé sur un imageur et un spectromètre appelé Ralph, l’un des principaux instruments de New Horizons. Avant le survol, elle et ses collègues s’étaient demandé si des montagnes sur Pluton étaient même possibles. « Nous savions qu’il y avait des glaces d’azote, de méthane et de monoxyde de carbone à la surface », dit-elle, mais elles « auraient tendance à être plutôt molles ». Ainsi, lorsque New Horizons a capturé des montagnes s’élevant jusqu’à 11 000 pieds (3 500 mètres) au-dessus de la surface de Pluton, les chercheurs savaient que les caractéristiques devaient être constituées principalement de glace d’eau. C’était le seul type de glace sur Pluton assez solide pour servir de substrat rocheux à leurs formes montagneuses et imposantes.![ASTRONOMY :: ASTRONAUTICS :: SPACE PROBE :: EXAMPLES OF SPACE PROBES [1] image - Visual Dictionary Online](http://www.visualdictionaryonline.com/images/astronomy/astronautics/space-probe/examples-space-probes_1.jpg)
Encore plus surprenants étaient les glaciers, comme ceux trouvés à la surface du cœur glacé de Pluton – sa caractéristique de surface la plus célèbre, qui a été révélée dans la première image haute résolution de New Horizons. L’équipe scientifique avait un pool de paris informel en cours d’exécution, avec un tableau de type bingo des caractéristiques géologiques, explique Stern. La plupart ont misé un dollar sur quelques découvertes prévues. Et au fur et à mesure que les données arrivaient, l’équipe cochait rapidement pratiquement chaque case. Mais les glaciers n’étaient même pas au tableau. « Nous n’avions pas de glaciologues dans notre équipe », explique Stern.
Peut-être plus profondément, au cours des cinq dernières années d’analyse, les chercheurs ont trouvé un nombre croissant de preuves que Pluton a un océan d’eau liquide sous sa coquille de surface glacée . Et si les océans souterrains sont possibles sur Pluton, cela pourrait considérablement élargir la gamme des corps planétaires du système solaire externe où la vie est possible.
Ensemble, les données de New Horizons brossent le tableau d’un corps dynamique vivant d’une activité géologique, possédant plus d’énergie et de chaleur internes que les scientifiques n’en avaient jamais rêvé. « Nous avons maintenant une vision plus nuancée et complexe de notre système solaire, ce qui se traduit vraiment par la façon dont nous percevons les autres systèmes solaires », déclare Olkin.
Cela inclut également la recherche de vie extraterrestre. « Vous pouvez oublier le vieux concept de ‘zone habitable' », dit Stern, faisant référence à la zone étroite autour des étoiles où les planètes peuvent héberger de l’eau liquide à leur surface. «Cela n’a tout simplement pas d’importance pour les choses dans la ceinture de Kuiper. L’extérieur [de Pluton] est inhospitalier pour la biologie telle que nous la connaissons, mais l’intérieur est chaleureux et confortable, et protégé des supernovae et des impacts géants.
Un orbiteur Pluton proposé, vu ici volant au-dessus du système de canyons qui domine la grande lune de la planète, Charon, pourrait explorer le système Pluton pendant au moins deux ans.
Une nouvelle mission orbiteur vers Pluton ?
Stern plaide maintenant pour une autre mission sur Pluton. Mais cette fois, l’engin entrerait en orbite autour de Pluton, en utilisant les assistances gravitationnelles de Charon pour naviguer dans tout le système plutonien. L’orbiteur Pluton proposé serait similaire à la mission Cassini de la NASA à Saturne, qui a effectué un « Grand Tour » de treize ans de la planète aux anneaux et de ses lunes de 2004 à 2017.
Le sort de l’orbiteur Pluton , cependant, sera probablement déterminé par les résultats de l’enquête décennale de la communauté scientifique planétaire, qui sont attendus en 2022. Cette enquête de grande envergure et débattue en profondeur est le moment où l’ensemble de la communauté astronomique se réunit pour déterminer son avenir. les priorités de recherche et d’exploration, qui sont éventuellement présentées aux décideurs.
« [Un orbiteur Pluton] ne nécessite pas d’inventer de nouvelles technologies », déclare Stern. « Mais cela demande beaucoup de patience car c’est une mission plus longue que New Horizons. » En effet, alors que New Horizons est simplement fouetté par la planète naine avant de continuer vers la ceinture de Kuiper, un orbiteur doit aller suffisamment lentement pour pouvoir être capturé par la faible gravité de Pluton.
Mais un orbiteur Pluton n’est qu’un des nombreux concepts de mission de classe phare que la NASA envisage. D’autres propositions incluent l’envoi d’un orbiteur, d’un giravion ou même de submersibles sur la plus grande lune de Saturne, Titan, cette dernière étant capable d’ explorer les mystérieuses mers de méthane de la lune .
« [Pluto orbiter] est en séries éliminatoires, si vous voulez », comme le dit Stern. « Mais cela ne signifie pas qu’il va gagner le Super Bowl. »
Le vaisseau spatial New Horizons survit au survol historique de la planète naine Pluton
14 juillet 2015 – La sonde New Horizons de la NASA a survolé avec succès Pluton mardi 14 juillet, devenant ainsi le premier vaisseau spatial de l’histoire à visiter la planète naine rouge orangée. Le survol a couronné la première reconnaissance par l’humanité des neuf mondes majeurs du système solaire.
La sonde de la taille d’un piano a effectué son approche la plus proche de 7 750 miles (12 500 km) de Pluton à 7 h 49 HAE (11 h 49 GMT), collectant des images et des données scientifiques alors qu’elle survolait la petite planète. Environ neuf heures plus tard, New Horizons a tourné son antenne parabolique loin du système Pluton et vers la Terre afin qu’elle puisse « téléphoner à la maison » pour confirmer qu’elle a survécu à la rencontre historique.
Cet appel très attendu a été reçu à 20h52 HAE (0052 GMT) à l’exaltation visible et vocale de l’équipe des opérations de la mission et de l’équipe scientifique du laboratoire de physique appliquée de l’Université Johns Hopkins dans le Maryland. Voyageant à la vitesse de la lumière, il a quand même fallu 4 heures et 25 minutes au signal pour parcourir les plus de 3 milliards de miles (5 milliards de km) du vaisseau spatial jusqu’à la Terre.
« Nous avons un vaisseau spatial en bonne santé », a rapporté Alice Bowman, responsable des opérations de mission de New Horizons, sur la base de la télémétrie reçue. « Nous avons enregistré des données du système Pluton et sortons de Pluton. »
L’appel ne comprenait que des données techniques sur la santé du vaisseau spatial. Les données scientifiques, y compris les images prises lors du survol , commenceront à être transmises à la Terre plus tard mardi soir pour être vues mercredi, puis, en raison du taux de transfert de données, se poursuivront l’année prochaine.
« Demain matin, nous devrions voir le début d’une
Au moment où l’appel a été reçu sur Terre, New Horizons avait parcouru 400 000 milles (640 000 km) au-delà de Pluton. En plus de cartographier la composition et la surface éclairée par le soleil de la planète et de sa lune Charon lors de l’approche rapprochée, la sonde a également tenté de cartographier le côté nocturne de Pluton, éclairé uniquement par le clair de lune réfléchi par Charon, alors qu’il se déplaçait vers l’extérieur.
Le vaisseau spatial devait également utiliser son antenne pour intercepter un faisceau radio de la Terre, dirigé de telle sorte qu’il traverse l’atmosphère de Pluton. En mesurant les effets de la réfraction sur le faisceau radio, les scientifiques de la mission pourront cartographier la température, la densité et la composition de l’atmosphère jusqu’à la surface.
Les images de Pluton prises par New Horizons avant le survol ont déjà permis de mieux cibler la planète naine.
« Il a une atmosphère d’azote mince ou raréfiée », a déclaré Stern. « Vous pouvez voir des régions de différents types de luminosité : il y a des régions très sombres près de l’équateur, des régions très lumineuses juste au nord de cela, [et] une large zone intermédiaire au-dessus du pôle. »
« Sur la surface, nous pouvons voir un historique des impacts. Nous voyons un historique de l’activité de surface en termes de certaines caractéristiques que nous pourrions être en mesure d’identifier comme tectoniques, indiquant une activité interne de la planète à un moment donné de son passé, et peut-être même dans son présent », a-t-il ajouté.
« Nous savons aussi qu’il s’agit clairement d’un monde où la géologie et la climatologie atmosphérique jouent un rôle. »
Alors que New Horizons renvoie les données recueillies lors du survol de Pluton,
« Au cours des 20 prochaines années, s’il continue d’être en bonne santé, le vaisseau spatial pourrait fonctionner et renvoyer des données scientifiques, d’abord à partir d’un survol potentiel de la ceinture de Kuiper d’un petit planétésimal – les éléments constitutifs de planètes comme Pluton, puis nous avons un chance d’aller plus loin pour explorer les profondeurs de l’héliosphère », a déclaré Stern.L’équipe de New Horizons, en utilisant les observations faites par le télescope Hubble, a identifié deux objets de la ceinture de Kuiper, chacun de la taille de la lune Hydra de Pluton, que la sonde pourrait éventuellement rencontrer. Les corps sans nom (l’équipe les appelle en interne cible potentielle, ou PT, un et trois) sont sur des orbites telles que la sonde pourrait atteindre soit en utilisant son approvisionnement en carburant restant en 2019. « À l’automne, fin octobre ou début novembre , nous allons commencer à brûler les moteurs [de New Horizons] », a déclaré Stern. « Nous devons choisir entre eux [PT1 ou PT3] en août afin que nous puissions concevoir les brûlures et ensuite nous pourrons pousser vers l’un ou l’autre. »
La NASA doit encore approuver le budget des opérations pour soutenir la rencontre avec l’objet de la ceinture de Kuiper.
Pour l’instant cependant,survol historique .
« Je dois me pincer – regardez ce que nous avons accompli », a déclaré Bowman. « C’est vraiment incroyable que l’humanité puisse sortir et explorer ces mondes . Voir Pluton révélé juste devant nos yeux, c’est tout simplement fantastique. J’ai hâte que nous obtenions les images. »
19 Janvier 2006 – Lancement de la sonde New Horizons
https://www.space.com/29850-new-horizons-pluto-flyby-complete-coverage.html
https://www.space.com/pluto-flyby-new-horizons-fifth-anniversary.html
https://www.nasa.gov/feature/15-years-ago-new-horizons-launched-to-pluto-and-beyond
Pluto revealed: New Horizons’ historic flyby, five years later
http://www.collectspace.com/news/news-071415b-new-horizons-pluto-flyby.html