Mission Cassini

Tu en as sûrement entendu parler car l’affaire a fait beaucoup de bruit récemment dans les médias : la mission Cassini a pris fin le 15 septembre dernier. La sonde spatiale Cassini vient de se désintégrer en plongeant dans l’atmosphère de la planète Saturne qu’elle étudiait depuis 13 ans après 7 ans de voyage pour arriver à proximité : soit une mission qui a duré 20 ans.

La sonde Cassini dans le système de Saturne (Dessin Inti O.)

Nous voulions profiter de la fin de cette belle aventure scientifique, du moins en ce qui concerne la sonde en elle-même (parce qu’il y a encore tellement d’informations à recueillir), pour te présenter les principales connaissances qu’elle a permis de développer, les spectacles incroyables qu’elle a révélés et les magnifiques clichés qu’elle nous a procurés.

Cap sur Saturne
Cette planète géante, tu la connais sûrement : elle est très caractéristique car il se trouve qu’elle est entourée d’anneaux. C’est la 6e planète du système solaire (en comptant à partir du soleil). Son diamètre est plus de 9 fois celui de la Terre et son volume environ 900 fois plus élevé que celui de notre planète bleue.
Elle se situe à une distance variant de 1195 à 1658 millions de kilomètres de nous. Et la Sonde Cassini a parcouru toute cette distance pour pouvoir explorer la planète, ses anneaux et les satellites qui gravitent autour !

Voici l’une des premières photographies de Saturne et de ses anneaux, obtenue grâce aux instruments de la sonde Cassini en 2004.

Crédit NASA_JPL_SSI_CICLOPS

La sonde Cassini
Avant de parler un peu plus précisément de la mission et de la sonde, voici quelques mots sur Giovanni Cassini.

Giovanni Cassini – Astronome de la fin du 17e siècle

Giovanni Cassini est un astronome et ingénieur italien du 17e-18e siècle (1625-1712), naturalisé français (Jean-Dominique Cassini) et membre de l’Académie des Sciences. Il a conduit de nombreux travaux et en particulier, il a découvert plusieurs satellites de Saturne et a contribué à la compréhension des anneaux.

La sonde Cassini 
La sonde Cassini est une sonde de la NASA, conçue, construite et supervisée par le Jet Propulsion Laboratory (JPL). Elle a été lancée en 1997 de Cap Canaveral en Floride. Il s’agit de la plus grosse sonde interplanétaire d’un poids de 5850 kg au décollage.
Le projet porte le nom de « Mission Cassini » , un projet porté par la NASA, l’agence spatiale européenne et l’agence spatiale italienne.

La sonde Cassini lors de sa mise au point

En 2004, après 7 ans de voyage à-travers le système solaire, elle atteint enfin sa cible, prête à étudier la planète, ses lunes et ses anneaux.

Pour mener à bien ces différentes missions, la sonde n’est pas restée sur la même orbite : elle a dû modifier sa trajectoire. Voici une vue des différentes trajectoires parcourues par la sonde.

Les différentes orbites entre 2010 et 2017

Cassini a récolté plus de 450.000 images et a permis d’accumuler des millions de données : jusqu’aux derniers instants, elle a pu envoyer des informations, des clichés que les scientifiques vont pouvoir détailler, décortiquer, analyser afin de récupérer un maximum d’indices et tenter répondre à certaines de leurs interrogations :
– comment s’est formée la planète,
– quels phénomènes se produisent au sein de son atmosphère,
– quand et comment se sont formés les anneaux,
– …

La Terre a même pu être prise en photo par Cassini, alors à proximité de Saturne.

Ce que la mission a permis d’étudier
Saturne possède de nombreux satellites naturels, des lunes (comme notre « Lune »). La sonde Cassini a permis de mieux les visualiser : leur forme, leur état de surface … Certains sont trop bizarres, regarde un peu ceux-ci.

Les lunes de Saturne photographiées par Cassini 1- Lapetus 2- Mimas 3- Hyperion 4- Atlas 5-Prometheus 6- Pan

Hyperion ressemble à une grosse éponge.

La lune Hyperion. Crédit NASA/JPL-CALTECH/SSI

Mais les deux satellites qui ont le plus retenu l’attention des scientifiques sont  Titan et Encelade.

La lune Encelade
Cassini a permis de scruter ce petit satellite de presque 400 km de diamètre. Sa surface est glacée mais la sonde a révélé la présence de fissures au niveau du pôle Sud (surnommées « les rayures du Tigre ») et une intense activité sous la surface.

Surface glacée d’Encelade au pôle Nord
Fissures profondes d’Encelade (au pôle Sud)

L’activité au pôle Sud prend alors la forme de puissants geysers d’eau qui jaillissent régulièrement et qui laissent échapper des panaches de vapeur d’eau venant à priori d’océans d’eau présents sous la surface ! De la glace est donc envoyée dans l’espace et contribue à « produire de la matière constituant les anneaux ».

Éruption d’Encelade observée par Cassini en 2010

La lune Titan
Titan est le gros satellite de Saturne avec un diamètre de plus de 5.000 km (plus gros que la planète Mercure).

Saturne et son satellite Titan

L’un des objectifs de la mission était d’étudier cette lune : une sonde spéciale a d’ailleurs été conçue par l’Agence Spatiale Européenne pour étudier Titan et s’y poser. La sonde Huygens embarquée par Cassini nous livre en 2005 de belles images (en plus d’une multitude d’autres informations notamment sur son atmosphère).
Bref, on découvre un relief fait de mers, de montagnes de glace, de dunes de sable et une atmosphère chargée de molécules complexes. La météo est assez impressionnante puisqu’il tombe des pluies de méthane liquide qui conduisent à la formation d’énormes lacs.

Lac d’hydrocarbures sur Titan
Surface de Titan, photographiée par Huygens (ESA/NASA/JPL/University of Arizona)
Les montagnes de glace sur Titan

Et Saturne alors ?
La planète elle-même a bien sûr fait l’objet d’observations et d’analyse dédiées par la sonde Cassini. Une météo un peu folle a été observée au niveau des pôles : la naissance de tempêtes avec des vents violents, des éclairs puissants, des ouragans incroyables.
Au pôle Nord, des courants d’air s’engouffrent en tournant autour d’une forme géométrique particulière : un Hexagone, un phénomène qui n’est pas encore complètement expliqué.

Les courants d’air s’engouffrent sous forme d’Hexagone au pôle Nord de la planète

Enfin, Cassini a permis d’étudier de plus près les anneaux, de découvrir leur dynamisme (ils bougent sous l’effet des lunes) et d’en découvrir d’autres non détectés depuis la Terre. L’analyse de certains d’entre eux (anneau E) montre que les geysers observés sur Encelade en constitue la source de matière.

Les anneaux (clichés de la sonde Cassini)

La fin de la mission
Jusqu’à ses derniers instants du 15 septembre dernier, la sonde Cassini a envoyé images et données. L’option choisie pour mettre fin à la mission est la désintégration de la sonde au sein de l’atmosphère de Saturne : les forces subies sont telles que la sonde est partie en poussières.

Elle laisse derrière elle, un enrichissement incroyable des hommes  et ce, à tous points de vue…

Vous pouvez consulter le site de la NASA, pour visionner bien plus de photos.

Pour aller plus loin :
Site du Jet Propulsion Laboratory (en anglais)
– https://cassini-huygens.cnes.fr/fr
– https://fr.wikipedia.org/wiki/Cassini_(sonde_spatiale)

Auteur :
Pascale du blog Le Monde et Nous
Illustration :
Inti Orozco

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