La sonde Cassini-Huygens mise en orbite autour de Saturne

Au terme d'un voyage de sept ans à travers le Système solaire, la sonde Cassini-Huygens, réalisée conjointement par la NASA, l'ESA et l’ASI, a été mise en orbite, la nuit dernière, autour de la planète Saturne.

L'orbiteur Cassini est désormais en mesure d'entamer sa mission d'étude de la planète et de ses différents satellites naturels. Elle durera quatre ans. La sonde Huygens va pour sa part subir les préparatifs qui permettront de la larguer au mois décembre vers la plus grande lune de Saturne : Titan.
Le Directeur du Programme scientifique de l'ESA, le Prof. David Southwood, a salué le succès de cette insertion comme un exemple particulièrement réussi de coopération internationale en matière spatiale. "Rares sont les missions vers une planète lointaine, a-t-il souligné, qui ont mobilisé autour d'elles autant de chercheurs et de passionnés de toutes nationalités et je félicite les participants et les équipes aux Etats-Unis et en Europe qui ont permis sa réalisation. Ils auront beaucoup à faire au cours des années qui viennent !".

L'insertion finale autour de Saturne a été la dernière et la plus importante d'une série de manœuvres qui ont permis au véhicule spatial d'atteindre son orbite opérationnelle. En cas d'échec, Cassini-Huygens n'aurait fait que survoler Saturne avant de se perdre aux confins du Système solaire.

La sonde a été lancée le 15 octobre 1997 de Cap Canaveral, en Floride, à bord d'une fusée Titan 4B/Centaur, le plus puissant lanceur non-réutilisable dont disposaient à cette époque les Etats Unis. Pour atteindre Saturne, elle a dû réaliser toute une série de manœuvres d'assistance gravitationnelle autour de Vénus (avril 1998 et juin 1999), de la Terre (août 1999) et de Jupiter (décembre 2000).

La nuit dernière, Cassini-Huygens s'est approchée de Saturne en suivant une trajectoire située en dessous du plan de ses anneaux. Utilisant son antenne parabolique à haut gain comme bouclier contre l'impact des particules de poussière, la sonde a traversé le plan des anneaux de Saturne à 02h03 TU, à quelque 158 500 km du centre de la planète, en passant par la zone de séparation entre l'anneau F et l'anneau G. Environ 25 minutes plus tard, à 02h36 TU, la sonde a allumé l'un de ses deux moteurs principaux pour procéder à l'insertion en orbite. Le moteur a fonctionné pendant 96 minutes et le signal confirmant son allumage a mis 84 minutes à parvenir sur la Terre, située à quelque 1,5 milliard de km de Saturne.

Cette manœuvre s'est déroulée normalement et a permis de réduire la vitesse relative de Cassini-Huygens par rapport à Saturne, la sonde survolant alors la couche nuageuse supérieure de la planète à une distance d'à peine 19 000 km. Une fois le moteur éteint, la sonde a d'abord été orientée vers la Terre, pour lui permettre de confirmer son insertion, puis vers les anneaux de Saturne, distants de quelques milliers de kilomètres seulement, afin d'en prendre une série de clichés en "plan rapproché". La sonde, qui ne devrait plus par la suite s'approcher à une si faible distance des anneaux, a ainsi offert aux scientifiques une occasion unique d'en distinguer peut être les différents éléments. Cette proximité avec Saturne a également permis aux instruments de l'orbiteur d'entamer une analyse approfondie de son atmosphère et de son environnement.

Une seconde traversée du plan des anneaux s'est déroulée à 05h50 TU.

La sonde est désormais prête à entamer son périple dans le système saturnien, au cours duquel elle devrait parcourir au moins 76 orbites autour de la planète et s'approcher 52 fois à proximité de 7 de ses 31 lunes répertoriées. Ce voyage a déjà commencé, avant l'insertion, par un survol d'une huitième lune, Phoebé, le 11 juin dernier. L'un des principaux objectifs de la mission Cassini-Huygens sera l'étude de Titan, la plus grande lune de Saturne, qu'elle survolera pour la première fois à une altitude de 1200 km le 26 octobre prochain.

Au cours des prochains mois, les spécialistes de l'ESA vont préparer le largage de la sonde Huygens, la principale contribution européenne à la mission. Cette opération se déroulera le 25 décembre prochain, en vue d'une pénétration de la sonde dans l'atmosphère de Titan le 14 janvier 2005. Construite pour le compte de l'Agence par une équipe industrielle dirigée par Alcatel Space, cette sonde de 320 kg emporte six instruments scientifiques qui permettront d'analyser et de caractériser l'atmosphère de Titan et sa dynamique au cours de la descente. Si elle survit au choc de l'atterrissage, Huygens pourra également analyser les propriétés physiques de son environnement.

Plus grande que la planète Mercure, Titan possède une atmosphère brumeuse, riche en azote et en composés carbonés. Bien qu'elle soit plus froide que la Terre ( -180°) et privée d'eau à l'état liquide, on pense que son environnement chimique pourrait être similaire à celui de notre planète avant l'apparition de la vie. Les résultats recueillis in situ par Huygens, combinés aux observations globales effectuées par Cassini lors de ses survols de Titan, devraient nous permettre de mieux comprendre comment a évolué l'atmosphère primitive de la Terre et pourraient nous fournir certains éclaircissements sur les mécanismes qui ont conduit à l'apparition de la vie sur notre planète.

L'orbiteur Cassini, le véhicule spatial le plus important et le plus sophistiqué qui ait jamais été lancé dans l'espace lointain, transporte 12 instruments scientifiques développés par des équipes américaines et internationales afin d'étudier de manière approfondie la planète Saturne, son satellite Titan, ses lunes glacées, ses anneaux et son environnement magnétosphérique. Deux de ses instruments ont été fournis par l'Europe.

"Plus de vingt ans se sont écoulés depuis que les missions Pioneer 11 et Voyager nous ont fourni un premier aperçu de Saturne en traversant pendant quelques jours son système complexe", a rappelé le Prof. Southwood qui est également le responsable scientifique du magnétomètre de Cassini. "Aujourd'hui la mission Cassini va nous permettre d’y séjourner pour y conduire des observations et des recherches. Huygens nous permettra d'aller plus loin encore, en plongeant dans une atmosphère extraterrestre, semblable à celle qu’a connu notre planète dans son état primitif. Cela signifie que nous remontons des milliards d'années en arrière dans notre propre passé pour enquêter sur l'un des mystères les mieux gardés de l'Univers : l'origine de la vie."

La mission Cassini-Huygens est le fruit d'une coopération entre la NASA, l'Agence spatiale européenne (ESA) et l'Agence spatiale italienne (ASI). Elle est gérée par le Jet Propulsion Laboratory (JPL), l'une des divisions du California Institute of Technology de Pasadena, pour le compte du Bureau des sciences spatiales de la NASA à Washington.

Images: NASA/JPL/Caltech (Illustration de David Seal)