La mission Voyager, 47 ans, est-elle la plus grande mission de tous les temps?

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Résumé

• Voyager 1 et 2 sont les premiers objets de fabrication humaine dans l'espace interstellaire, dévoilant de nouvelles découvertes.

• Les découvertes révolutionnaires des Voyagers dans le système solaire ont dépassé les intentions originales de la NASA.

• Maintenir et – quand absolument nécessaire – décrocher les instruments des sondes prolonge leur vie.

Pour beaucoup, la mission Voyager restera dans les mémoires comme la réalisation la plus importante de l'exploration spatiale. En lisant ceci aujourd'hui, les deux sondes continuent de recueillir des données lors de leur voyage dans l'espace interstellaire, près d'un demi-siècle après leur premier lancement de Cape Canaveral en 1977.

Le premier vaisseau spatial à visiter l'espace interstellaire

Lorsque Voyager 1 est entré dans l'espace interstellaire le 25 août 2012, c'était le premier objet de fabrication humaine à passer l'héliopause – la limite marquant l'endroit où les vents solaires chauds rencontrent un espace interstellaire froid, et où les forces de l'extérieur du système solaire sont plus puissantes que celles de notre Soleil.

De manière amusante, même si le métier a réalisé cet exploit enviable le 25 août 2012, l'équipe de Voyager de la NASA n'a pas pu le confirmer avant le 9 avril 2013, car l'instrument de science de Plasma de l'enquête avait cessé de travailler plus de 30 ans auparavant. Au lieu de cela, les scientifiques ont dû attendre que le sous-système de l'onde plasma de Voyager 1 ait détecté des oscillations dans le plasma entourant le vaisseau spatial pour confirmer qu'il se déployait à travers une région de plasma de plus en plus dense.

Voyager 2 a franchi la même frontière plus de six ans plus tard le 5 novembre 2018, et à ce jour, les deux vaisseaux spatiaux restent les seuls objets de fabrication humaine à occuper un espace interstellaire.

À la suite de ces passages révolutionnaires, les scientifiques ont pu prendre de nouvelles mesures et découvrir des découvertes fascinantes. En effet, parce qu'aucun autre vaisseau spatial n'est jamais entré dans l'espace interstellaire, une grande partie de ce que les sondes Voyager découvrent nous sont des nouvelles sur Terre.

Par exemple, les magnétomètres à bord des sondes ont mesuré le champ magnétique interstellaire autour de l'extérieur de l'héliosheath – une région en forme de bulle entourant le soleil – nous donnant une image plus claire de la façon dont les galaxies ont été façonnées. De même, être capable de mesurer la densité du milieu interstellaire donne aux scientifiques plus de détails sur les forces et les structures opérant entre les étoiles.

Patrick Koehn, scientifique du programme Voyager au siège social de la NASA à Washington, a déclaré: « Toutes les données supplémentaires que nous avons recueillies depuis (le vaisseau spatial a quitté le système solaire) n'est pas seulement une précieuse science de bonus pour l'héliophysique, mais aussi un test de l'ingénierie exemplaire qui a été consacrée à ce jour. »

Saviez-vous? À bord des Voyagers 1 et 2 sont des messages de capsule temporelle qui montrent à quoi ressemble la vie sur Terre, comme les sons que nous entendons (y compris les salutations dans 55 langues!), Les sites que nous voyons et la diversité de la vie sur notre planète. Ces messages sont contenus dans des disques appelés « The Golden Record », dont les couvertures contiennent des instructions pour jouer leur contenu et trouver la Terre.

Découvertes incroyables dans le système solaire

L'un des objectifs des Voyagers était de caractériser l'environnement du système solaire extérieur, qu'il a achevé en 1989. En fait, ce que les sondes ont atteint ont considérablement surpassé ce que les scientifiques de la NASA avaient initialement voulu.

Voyager 1

L'objectif principal de Voyager 1 était d'effectuer Flybys of Jupiter en 1978 et Saturne un an plus tard, dans l'espoir d'examiner de plus près les détails les plus fins des planètes et leurs lunes. En fait, en plus d'atteindre ces objectifs, le métier a également fait des découvertes incroyablement inattendues:

• Voyager 1 a découvert les premiers volcans actifs au-delà de la Terre sur la lune de Jupiter, IO.

• Ce vaisseau spatial a également fait la découverte surprenante du système d'anneau de Jupiter, appelé G-Ring, et deux lunes supplémentaires, Thebe et Metis.

• Bien que les astronomes savaient déjà que la grande tache rouge de Jupiter existait, Voyager 1 a révélé qu'il s'agit d'un système de tempête complexe qui se déplace dans le sens antihoraire autour de la planète.

• Jupiter a la foudre! Cette découverte était la première fois que la foudre était vue au-delà de la Terre.

• En plus de découvrir deux lunes en orbite autour de Jupiter, Voyager 1 a mis au jour la présence de lunes saturniennes auparavant invisibles, y compris Atlas, Prometheus et Pandora.

Voyager 2

Les objectifs de Voyager 2 étaient plus complexes que ceux de son jumeau. En plus d'effectuer des mouches de Jupiter et Saturne, il a été chargé de capturer des images rapprochées d'Uranus et de Neptune. Voici quelques-unes des découvertes les plus impressionnantes de Voyager 2:

• Si la découverte de Voyager 1 de deux des lunes de Jupiter n'était pas assez excitante, la découverte de Voyager 2 d'AdraSée était la cerise sur le gros gâteau gazeux rond.

• Les images de haute qualité de Voyager 2 d'Europa, l'une des lunes de Jupiter, ont révélé des caractéristiques qui suggèrent que le corps a un océan souterrain.

• Après que Voyager 1 ait découvert des preuves d'activité volcanique sur IO, Voyager 2 a confirmé cette découverte, observant les panaches volcaniques et des changements remarquables à la surface de la lune.

• Voyager 2 a produit des images qui ont fait réaliser les scientifiques qu'il y a une caractéristique météorologique en forme hexagonale – deux fois plus large que la Terre – se circonsant autour du pôle Nord de Saturne.

• Au cours de son survol d'Uranus, Voyager 2 a découvert 10 nouvelles lunes – Puck, Portia, Juliette, Cressida, Rosalind, Belinda, Desdemona, Cordelia, Ophelia et Bianca – et deux nouvelles anneaux en orbite autour de la planète.

• Par la suite, comme il l'a observé Neptune, il a découvert six nouvelles lunes – Proteus, Larissa, Despina, Galatea, Thalassa et Naiad.

Nombres à couper le souffle

Si je n'ai pas encore réussi à vous persuader que Voyager est la plus grande mission spatiale, permettez-moi de partager avec vous quelques chiffres:

• Voyager 1 est autour 15,6 milliards de kilomètres de la Terre (environ 167 fois la distance entre nous et le soleil) et Voyager 2 est autour 13,1 milliards de kilomètres de la Terre (environ 140 fois la distance entre nous et le soleil).

• Voyager 1 voyage autour 38 000 miles par heureet Voyager 2 voyage à environ 34 400 miles par heure. À titre de comparaison, la Station spatiale internationale se déplace à environ 17 500 miles par heure, et la circonférence de la Terre est d'environ 25 000 miles.

• Chaque sonde Voyager contient Cinq millions de pièces équivalentes. Pour mettre cela en perspective, une télévision couleur a environ 2 500 parties équivalentes, ce qui signifie que chaque vaisseau spatial a la complexité électronique d'environ 2 000 d'entre eux.

• Le coût des deux missions, du lancement au flyby de Neptune, a été 865 millions de dollars. Bien que cela puisse sembler exorbitant, cela équivaut à 8 cents par résident américain par an au cours de la même période.

• Plus que 5 billions de bits de données scientifiques ont été envoyés sur Terre par chaque vaisseau spatial.

C'est le pouvoir du peuple

Il est étonnant de penser que les sondes Voyager continuent de fonctionner aujourd'hui avec des logiciels et du matériel conçus dans les années 1970.

Selon John Casani, le directeur de projet Voyager qui a supervisé la préparation de la mission jusqu'au lancement, l'équipe de la NASA a refusé de placer une espérance de vie sur le vaisseau spatial: « Nous ne les avons pas conçus pour durer 30 ans ou 40 ans », a-t-il déclaré. « Nous les avons conçus pour ne pas échouer. » Même si vous n'êtes pas d'accord sur le fait que le voyager est la plus grande mission de tous les temps, vous devez sûrement concéder que les sondes abritent parmi les instruments scientifiques les plus impressionnants que l'humanité ait jamais fabriquée.

Et Casani avait raison – à tel point que les ingénieurs qui ont travaillé sous sa montre dans les années 1970 offrent parfois leur temps libre à la retraite pour aider les jeunes ingénieurs impliqués dans la mission aujourd'hui. Suzanne Dodd, l'actuelle responsable de la mission, a déclaré qu'il était excitant de voir les employés actuels de la NASA « relever les défis d'une vieille mission et de travailler côte à côte avec certains des maîtres, les personnes qui ont construit le vaisseau spatial ».

L'ingéniosité continue. En 2024, les ingénieurs de la NASA ont changé de propulseur de Voyager 1 lorsque l'un des originaux s'est bloqué. Un an plus tôt, en novembre 2023, il y avait un problème avec Voyager 1 envoyant des mises à jour d'ingénierie sur Terre. Cependant, les ingénieurs ont résolu le problème d'ici la mi-2024. Étant donné que les signaux radio prennent environ 22,5 heures pour atteindre Voyager 1 de la Terre (puis 22,5 heures pour revenir), et un peu moins de temps pour Voyager 2, nous ne devrions pas sous-estimer la difficulté de ces types de tâches de maintenance.

Malheureusement, ça ne durera pas éternellement

Il est inévitable que les sondes Voyager ne durent pas éternellement. En effet, la puissance générée par les trois générateurs thermoélectriques de Radio-Iisotope des engins spatiaux diminue d'environ quatre watts chaque année.

En conséquence, pour prolonger la vie des habitants interstellaires, la NASA alimente certains de leurs instruments clés à mesure qu'ils deviennent redondants ou dysfonctionnels. En effet, le 25 février 2025, les scientifiques de Mission du Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA ont fermé le sous-système Cosmic Ray de Voyager 1, et un mois plus tard, l'instrument de particules chargées à faible énergie de Voyager 2 a été désactivée.

La NASA prévoit de désactiver plus d'instruments jusqu'en 2025 et 2026, qui, bien que presque aussi triste que de voir un être cher perdre progressivement leurs facultés, apporte la bonne nouvelle que la NASA s'attend à ce que les sondes continuent de courir pendant au moins quelques mois de plus. Cela dit, n'excluez pas les choses qui se terminent avant cela. Le JPL est parfaitement conscient que les « défis imprévus » pourraient provoquer un arrêt abrupte de la mission à tout moment. De même, Linda Spiker, scientifique du projet Voyager chez JPL, concède que « chaque jour pourrait être le dernier ».

Selon la NASA, « les communications seront maintenues jusqu'à ce que les sources d'énergie nucléaire des Voyagers ne puissent plus fournir suffisamment d'énergie électrique pour alimenter les sous-systèmes critiques ». Combien de temps cela se révèle, seul le temps nous le dira. J'espère que nous avons encore quelques années de découvertes incroyables et de idées fantastiques de ce que je ferais certainement Dites est la plus grande mission de tous les temps.

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Une seconde serrée pour moi, cependant, est l'opportunité Mars Rover Mission, qui a survécu 15 ans malgré les ingénieurs qui s'attendent à ce qu'il ne fonctionne que pendant trois mois. Les vents martiens ont aidé à nettoyer les panneaux solaires de l'artisanat de la poussière rouge de la planète, et l'équipement haut de gamme du Rover l'a conduit à battre les disques martiens.