La sonde spatiale New Horizons approche de Jupiter 

Lancée le 19 janvier 2006, la sonde spatiale New Horizons a pour but l’observation de Pluton, ex-neuvième planète de notre système solaire, ainsi que la ceinture de Kuiper, dans laquelle se situent des dizaines de milliers d’objets de plus de 100 km de diamètre, pouvant se transformer en comètes si leur orbite est perturbée. Pluton est si éloigné du Soleil (environ 5,9 milliards de kilomètres) que vu de sa surface, notre étoile est à peine plus lumineuse que les autres étoiles du ciel. Pluton n’a jamais été observé de près ; la photo de plus haute résolution que l’on en ait ne permet de distinguer aucun détail de sa surface. La découverte récente de deux nouveaux satellites de Pluton montre que l’on ne sait encore que peu de choses sur lui.

Mais pour l’heure, New Horizons s’approche de Jupiter. Alors que la sonde était déjà lancée à 21 kilomètres par seconde, l’attraction gravitationnelle de la géante gazeuse va lui fournir une accélération supplémentaire, permettant à la sonde d’atteindre la vitesse de 23 km/s, ce qui en fait la plus rapide jamais envoyée dans l’espace .

New Horizons est aussi la première sonde à passer à proximité de Jupiter depuis Galileo, qui a terminé sa mission en 2003, et la dernière avant Juno, prévue pour 2016. Elle n’a ainsi pas manqué d’en prendre des clichés, qui permettent aux scientifiques de surveiller l’activité de la Grande Tache Rouge et de sa petite soeur, Red Junior. Ces observations confirment que Jupiter est une planète très dynamique, à la surface très variable : à chaque observation, quelque chose "change".

Lorsqu’elle atteindra Pluton, New Horizons effectuera un programme d’observation étalé sur près de quatorze mois. Des observations spectrométriques, radiométriques, permettront de relever des informations sur la structure géologique, atmosphérique, de Pluton et de ses trois lunes. Après quoi, la sonde poursuivra sa course à travers la ceinture de Kuiper, là encore pour déterminer la nature et la densité des objets qui la contituent.

Rappelons que Pluton n’est plus considéré comme une planète depuis la décision de l’Union Astronomique Internationale en Août 2006. New Horizons devient ainsi la première sonde d’observation d’une planète naine.

Le lancement de la fusée M-V-7 le 23 septembre au Japon a été un succès. Sa mission : envoyer le satellite Solar-B, renommé Hinode ("soleil levant" en japonais), sur son orbite, pour étudier l’impact de l’activité du Soleil sur notre planète. 

La JAXA  n’en est pas à son coup d’essai : les fusées M-V sont désormais bien rôdées, et le Japon avait déjà envoyé un satellite en orbite autour de la Terre pour étudier les rayonnements X et gamma de notre étoile ; lancé en 1991 et mettant en jeu une collaboration avec les Etats-Unis et le Royaume-Uni, Yohkoh ("rayon de Soleil", le nom qui avait été donné à Solar-A) est resté en mission pendant dix ans, soit bien plus que prévu initialement, ce qui a déjà permis de relever de précieuses informations sur la composition du Soleil. Le Japon est également impliqué dans des missions d’observation de la Terre, d’exploration du système solaire (la Lune, Mercure, Vénus, Mars), et participe également à l’ISS

Le nouveau satellite Solar-B sera également en orbite polaire autour de la Terre, orbite qui lui permettra d’avoir l’oeil fixé sur le Soleil neuf mois de l’année. Trois télescopes sont embarqués : un large télescope optique (SOT, Solar Optical Telescope), un télescope à rayons X (XRT, X-Rays Telescope), et un télescope ultraviolet lointain (EUV, Extreme Ultra Violet). Comme son prédécesseur, il étudiera les rayonnements X et gamma émanant de l’étoile, mais se concentrera en particulier sur les éruptions solaires. Dégageant une énergie équivalente à plusieurs millions de bombes atomiques, ces éruptions envoient des particules hautement énergétiques vers la Terre, perturbant les satellites, les radio télécommunications, et présentant une menace pour la santé des astronautes en mission dans l’espace. Heureusement, le champ magnétique terrestre crée une "bulle" protectrice, la magnétosphère, qui dévie ces particules et protège en partie la Vie sur Terre. Hinode étudiera les champs magnétiques intenses supposés à l’origine des éruptions, notamment comment ils se créent puis disparaissent en surface de l’étoile, et ce à une échelle encore jamais atteinte.

Les données seront également analysées par l’ESA . Les scientifiques espèrent réussir à mieux prédire les éruptions solaires, et ainsi pouvoir protéger les appareils sensibles comme les satellites, en les mettant en veille lorsqu’une éruption est prévue par exemple.

Les conséquences du réchauffement climatique, et notamment l’élévation du niveau des mers sont au cœur des problématiques environnementales actuelles. Face à la fonte des glaces polaires, il s’avère indispensable de surveiller et d’évaluer la dynamique des couvertures de glace. CryoSat-2, satellite d’observation polaire, actuellement en construction, sera chargé d’effectuer ce rôle dès sa mis en orbite début 2009. Il vient remplacer CryoSat, son prédécesseur malheureusement perdu lors de son lancement en octobre 2005.

 

CryoSat
 

L’ESA apportera ainsi une contribution significative à la recherche sur les régions polaires. CryoSat-2 effectuera un suivi précis des modifications de l’épaisseur des inlandsis polaires et des banquises (désignés par les géophysiciens sous le terme de cryosphère). Ces observations planifiées pour 3 ans (2009-2012) permettront de mieux connaître la dynamique de fonte de la banquise.

Bien que les climatologues s’accordent pour dire que l’impact du changement climatique sera plus marqué au niveau des pôles, il reste encore très difficile d’évaluer ces modifications. L’Année Polaire Internationale devrait apporter des éléments de réponse sur l’évolution des couvertures glaciaires, mais la perte de CryoSat reste un dommage important pour les sciences polaires, décalant le rendez-vous entre ce programme spatial et cet événement scientifique mondial.

CryoSat-2 emportera à son bord un altimètre radar : le SAR/Interferometric Radar Altimeter (SIRAL). Cet instrument de mesure sophistiqué permettra de mesurer l’épaisseur de glace à la surface de la mer, ou pour être plus précis, la distance entre la surface supérieure de la glace et le niveau de la mer. Le principe d’Archimède permettra ensuite aux scientifiques d’estimer l’épaisseur totale de la glace, portion immergée comprise.

Très compact (seulement 90 kg), ce radar à synthèse d’ouverture dispose de trois modes de mesures, qui lui permettront de cartographier les glaces continentales ou maritimes, les icebergs dérivant et les transitions au relief marqué (entre banquise et continent).

En complément des mesures satellites, plusieurs expérimentations seront également menées en Arctique. Les premières mesures terrain seront réalisées par les explorateurs polaires Alain Hubert et Dixie Dansercoer au cours de l’expédition Artic Arc. Partis du cap Arktichewski en Sibérie, les deux explorateurs doivent rejoindre la pointe sud du Groendland, à l’issue d’un périple de 4 mois. Lors de cette campagne, ils réaliseront des mesures journalières de la profondeur de glace pour le projet CryoSat-2. Ces données terrain, extrêmement utiles, serviront à valider la technique de conversion des mesures radar de CryoSat-2 en données d’épaisseur de glace.

Les véhicules d’exploration de la NASA explorent le sol martien depuis janvier 2004. Alors que son "jumeau", Opportunity, visite une autre partie de la planète, Spirit est quant à lui parvenu sur un plateau nommé "Home Plate", dans le cratère de Gusev. A partir des clichés qu’il a pu prendre du sol, les scientifiques de l’Université de Cornell à Ithaca (USA) ont relevé des traces d’une activité volcanique ancienne sur la planète.

Des dépressions d’impact observées sur Mars par Spirit (gauche), et au Zuni Salt Lake (USA) sur Terre (droite). 

Dans les deux cas, une roche basaltique est emprisonnée dans les strates
Les clichés montrent que le sol a une composition principalement basaltique. Sur Terre, les éruptions basaltiques ne sont généralement pas explosives, mais se font naturellement par écoulement de lave très liquide. C’est seulement lorsqu’elle entre en contact avec de l’eau que cette lave explose brutalement, du fait de la haute pression.

 
Sur Mars, le sol basaltique stratifié du cratère de Gusev semble s’être formé de la même façon. Le fort taux de chlorine mesuré dans les roches est un indicateur du rôle possible que l’eau liquide a pu jouer dans le processus. Un autre indice fort est une dépression d’impact (bomb sag), une roche volcanique logée dans les strates (voir photo). Sur Terre de telles structures se forment lorsqu’une roche expulsée par l’éruption aterrit dans un milieu plus mou, le déformant et y restant emprisonnée.

Avec la présence d’eau liquide qui se fait de plus en plus probable à mesure des découvertes, l’activité volcanique passée intense rend Mars encore plus similaire à la Terre.

L’exploration de la planète rouge intéresse au niveau mondial depuis plusieurs années. L’Europe a actuellement une mission en cours depuis 2003, Mars-Express, composée d’une sonde en orbite autour de Mars, chargée d’étudier la répartition de l’eau dans le sous-sol de la planète, et d’un atterrisseur (Beagle-2) chargé de récolter des échantillons du sol afin d’en analyser la composition. La même année, la NASA a envoyé deux véhicules d’exploration "jumeaux", Spirit et Opportunity, envoyés chacun en des points opposés de la planète. Ils ont eux aussi pour but d’étudier le sol martien et l’éventuelle présence d’eau dans ses profondeurs, mais aussi commencer à préparer le futur débarquement d’astronautes. Une troisième mission, Mars Reconnaissance Orbiter, a été lancée par la NASA en 2006 ; cette sonde en orbite autour de Mars a pour but de repérer les meilleurs sites d’atterrissage pour les futures missions (y compris les missions habitées), et servira de relais de communication avec la Terre. Une mission japonaise enfin, Nozomi, étudie l’atmosphère marsienne et son interaction avec les vents solaires. 

Jusqu’ici Opportunity a effectué un parcours de plus de 6 km sur la surface de la planète rouge, pendant plus d’une année martienne (687 jours terrestres). Cette exploration a permis de déceler les traces passées d’une activité volcanique intense ainsi que de confirmer la présence d’eau liquide sur la planète (très acide d’après les minéraux relevés) il y a plusieurs millions d’années. Surprise inattendue, le véhicule a même pu observer le ciel martien lors de la pluie de débris qui a suivi le dernier passage de la comète de Halley.

Le 8 septembre 2006, si tout va bien, Opportunity devrait atteindre le cratère Victoria, large de 750 m., le plus grand que le véhicule ait pu approcher depuis son aterrissage. Là encore, des prélèvements de roches sont prévus sur les bords du cratère, dont la composition sera comparée à celle du sol, et à celle de l’autre cratère, Endurance, situé à quelques centaines de mètres du point d’atterrissage et qui avait été analysé en début de mission.