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La sonde New Horizons : un voyage au-delà des limites du système solaire

Julio Gallardo

Julio Gallardo

AERTEC Solutions / RPAS Department

New Horizons est un engin spatial conçu par la NASA pour effectuer la première mission de reconnaissance de Pluton, la planète naine la plus connue , de ses cinq lunes (Charon, Hydre, Nix, Kerbéros et Styx) et des objets de la ceinture de Kuiper.

La mission a pour objectif d’étudier la formation du système de Pluton, de la ceinture de Kuiper et la transformation du système solaire primitif. La sonde spatiale a déjà recueilli des données sur les atmosphères, les surfaces, l’intérieur et les environnements de Pluton et de ses lunes. Elle va également étudier d’autres objets de la ceinture de Kuiper. Ses missions spécifiques consistent à obtenir une description de la géologie et la morphologie de Pluton et de Charon, à cartographier la composition et la température de leurs surfaces, à déterminer les caractéristiques de l’atmosphère neutre de Pluton et son taux d’échappement, à déterminer si Charon possède une atmosphère, à obtenir des images haute résolution et à effectuer des études similaires sur des objets de la ceinture de Kuiper.

Des objets de la ceinture de Kuiper jusqu’à présent inconnus sont en cours d’observation et apportent des informations sur le système solaire primaire et son évolution jusqu’à notre aujourd’hui.

La sonde a été lancée depuis la base de Cap Canaveral, aux États-Unis, le 19 janvier 2006. Elle se trouve actuellement dans la ceinture de Kuiper, à 44 unités astronomiques (soit 6,6 milliards de kilomètres) ou, ce qui revient au même, 44 fois plus loin que la Terre ne l’est du Soleil.

Sa masse totale au décollage est de 478,4 kg et ses dimensions sont de 0,7 x 2,1 x 2,7 mètres (semblables à celles d’un piano à queue). Elle est de forme triangulaire. Vu la profondeur de l’espace et du peu de lumière solaire qui lui parvient, New Horizons est alimentée par des générateurs thermoélectriques à radioisotopes (RTG) qui produisent de l’énergie électrique en convertissant l’énergie thermique générée par la détérioration d’une substance radioactive. Le système de contrôle thermique a été déterminant en raison des basses températures des régions du système solaire que la sonde devait atteindre. Étant donné que dans l’espace la chaleur n’est transmise que par rayonnement (il n’y a ni convection, ni conduction puisque les conditions sont quasiment de vide), elle a été enveloppée d’une légère protection dorée, à plusieurs couches, pour éviter que la chaleur produite par les équipements ne se perde dans l’espace. Cette protection est suffisante pour maintenir tous les systèmes dans la plage de températures de service.

Quant à sa charge utile, elle est équipée de sept instruments différents pour capter différentes caractéristiques du système de Pluton : ALICE, 4,5 kg, capte des images du spectre ultraviolet. Elle détermine la composition atmosphérique et la structure intérieure des corps célestes ; RALPH, 10,3 kg, capte des images du spectre visible et infrarouge. Il détermine la composition de la surface et la carte des températures ; REX, 0,1 kg, capte les ondes radio. Il détermine la température et la pression atmosphériques ; LORRI, 8,8 kg, est une caméra haute définition installée dans un télescope. Elle obtient des images de haute définition des corps à étudier ; SWAP, 3,3 kg, est un détecteur de vent solaire. Il détermine les interactions de Pluton avec le vent solaire ; PEPPSI, 1,5 kg, est un spectromètre de particules énergétiques. Il recherche des atomes neutres qui échappent à la gravité de Pluton et se chargent en raison de leur interaction avec le vent solaire ; VB-SCD, 1,9 kg, détecte les particules microscopiques de poussière produites par les collisions entre les astéroïdes et les comètes.

New Horizons a voyagé pendant un peu plus d’un an pour arriver à Jupiter (en février 2007), pour prélever des données sur les différents corps qui composent le système et obtenir une impulsion gravitationnelle suffisante pour poursuivre son voyage dans l’espace en direction de Pluton. En mars 2015, la sonde a commencé les manœuvres d’observation de la planète, qui ont duré presque six mois, jusqu’en juillet 2015. Au cours de cette période, New Horizons a cartographié Pluton et ses cinq lunes. Après avoir exécuté sa mission principale avec succès, la sonde spatiale s’est dirigée vers l’astéroïde 2014 MU69 (désormais baptisé « Ultima Thulé ») de la ceinture de Kuiper, où elle est parvenue le 1er janvier 2019 et qui est considéré comme l’objet le plus éloigné de la Terre jamais visité par un objet humain. Actuellement, la sonde New Horizons pénètre dans la ceinture inconnue de Kuiper dans l’espoir de pouvoir observer en détail plus d’objets présents dans cette zone du système solaire.

Les découvertes réalisées par la sonde New Horizons sur Pluton et son système de satellites sont nombreuses. Elle continue d’envoyer des données grâce auxquelles les chercheurs, à l’heure actuelle, obtiennent de nouvelles conclusions absolument incroyables. De plus, des objets de la ceinture de Kuiper jusqu’à présent inconnus sont en cours d’observation et apportent des informations sur le système solaire primaire et son évolution jusqu’à notre aujourd’hui. Ceci est d’une importance vitale pour comprendre comment notre environnement planétaire peut évoluer et repousser, un jour, nos frontières au-delà de la planète Terre.

 

Le désaccord sur Pluton

En août 2006, quelques mois après le lancement de la sonde New Horizons dans l’espace, l’Union astronomique internationale (UAI) a déclassé Pluton de son statut de planète pour lui octroyer celui de « planète naine ». Cela est dû au fait que Platon ne remplit pas les trois conditions que doit réunir une planète au sein du système solaire pour être considérée comme telle :

  1. tourner autour du Soleil mais pas d’un autre corps ;
  2. être suffisamment volumineuse pour que sa propre gravité arrondisse la forme du corps céleste jusqu’à un point d’équilibre hydrostatique (à savoir basiquement sphérique) ;
  3. qu’elle ait éliminé la plupart des objets plus petits situés à proximité de son orbite.

Pluton est bel et bien sphérique et tourne autour du Soleil, mais ne remplit pas la condition d’avoir éliminé les objets plus petits à proximité, ce qui est à l’origine de la controverse. L’orbite de Pluton est très éloignée et se trouve à l’intérieur de la ceinture de Kuiper. La quantité d’objets qu’elle doit attirer par sa gravité et sa capacité d’élimination de ces objets est bien supérieures à celles des planètes rocheuses (Vénus, la Terre et Mars). En réalité, si l’une d’elles avait été située dans l’orbite de Pluton, elle aurait pu avoir de grosses difficultés pour éliminer ses corps rivaux. En toute logique, cela conduit à penser que Vénus, Mars ou même la Terre n’auraient pas été écartées en tant que planètes pour le fait d’être situées dans l’orbite de Pluton, et c’est ce que défendent de nombreux chercheurs face à l’UAI pour qu’elle lui restitue son statut de planète.

Il est possible que le voyage de la sonde New Horizons ne fournisse guère plus de preuves pour résoudre cette controverse mais ce qui est clair, c’est qu’elle nous permet de découvrir un monde qui était jusqu’à présent opaque aux yeux du savoir humain.

 

New Horizons probe, near Jupiter and its moons

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