Cassini : la fin en apothéose d’une mission spatiale à suspens

La sonde Cassini, lancée en 1997 va effectuer aujourd’hui un plongeon final vers la planète Saturne et se désintégrer dans l’atmosphère de la géante gazeuse. Ce suicide programmé met fin à l’une des missions spatiales les plus ambitieuses de l’histoire.

Cassini-Huygens, c’est avant tout l’histoire d’une superbe coopération entre les États-Unis et l’Europe qui combine le savoir-faire des meilleurs talents des agences spatiales américaine (NASA), européenne (ESA) et, dans une moindre mesure, italienne (ASI).

Cette mission est composée de deux modules principaux : la sonde spatiale Cassini et l’atterrisseur Huygens qui est allé se poser sur Titan, lune de Saturne. Ces appareils doivent leurs nom à Jean-Dominique Cassini, astronome savoyard et Christian Huygens, astronome hollandais. Du haut de ses 7 mètres, Cassini est un véritable monstre à l’échelle des sondes spatiales. Avec une masse de près de 6 tonnes (dont 3 de carburant), elle est six fois plus lourde que Voyager et fait partie des sondes interplanétaires les plus massives jamais lancées par l’Homme.

Tous les éléments essentiels du système ont été doublés pour faire face à d’éventuelles pannes matérielles. Cassini transporte une douzaine d’instruments à son bord dont de nombreux spectromètres et magnétomètres.

Cassini, une mission de tous les défis

Saturne c’est beau, mais c’est loin, très loin. A la fin des années 90, il est techniquement impossible d’envoyer directement une sonde à une telle distance. Même le lanceur le plus puissant de l’époque n’a pas la force nécessaire pour propulser Cassini aussi loin. Mais les ingénieurs vont faire preuve d’une grande créativité et vont mettre en place une nouvelle technique de propulsion : la fronde gravitationnelle.

On le sait, impossible donc d’envoyer Cassini sur Saturne avec les réserves de carburant disponibles à bord. L’idée a donc été de survoler d’autres planètes du système solaire pour profiter de leur force gravitationnelle, dévier de trajectoire tout en gagnant de la vitesse. Au lieu de partir vers la bordure extérieure du système solaire, Cassini s’est au contraire dirigée vers le Soleil. Elle s’est rapproché de Vénus (deux fois) avant de survoler la Terre et Jupiter. Cette dernière lui a donné suffisamment d’énergie pour la propulser définitivement vers Saturne. Ce petit détour aura au final rallongé le trajet de quelques années.

Pourquoi mettre fin à la mission maintenant ?

Si cette mission prend fin, c’est que Cassini a consommé la quasi totalité de ses 3 tonnes de carburants. Les scientifiques auraient tout simplement pu se contenter de laisser la sonde dévier dans l’espace jusqu’à ce qu’il n’y ait plus une goute dans le réservoir. Mais les scientifiques ont été confrontés à un problème d’ordre… écologique.

En effet, en laissant la sonde dévier, les équipes ont peur de perdre le contrôle de la sonde et que celle-ci ne s’écrase sur l’une des lunes de Saturne. Car au cours de sa longue mission, Cassini a exploré de nouveaux mondes autour de la géante aux anneaux. Les deux principaux, Titan et Encélade, ont révélé d’étonnantes caractéristiques et leurs systèmes pourraient être perturbés par l’arrivée d’un corps étranger. On a par exemple découvert qu’Encélade cachait un océan enfouit sous une épaisse couche de glace et que des rivières de méthane coulaient à la surface de Titan.

Comment vont se dérouler les dernières minutes de Cassini ?

Mais mettre fin à la mission de cette manière, c’est aussi un moyen d’observer de très près l’atmosphère de Saturne, en-dessous de laquelle c’est l’inconnu total. Ces derniers mois, Cassini a slalomé entre les anneaux de la planète géante. Le passage entre certains d’entre eux, notamment les anneaux externes F et G qui sont très denses, est assez délicat car cette zone peut contenir des particules de glace. Pour s’en protéger, Cassini se sert de son antenne qui, au lieu de garder le contact avec la Terre, va jouer le rôle de bouclier.

Comment va se passer la descente ? La sonde va très probablement être déstabilisée dans les hautes couches de l’atmosphère avant de se désintégrer totalement en se rapprochant du sol. Elle effectuera des mesures in-situ des gaz de l’atmosphère. Si les scientifiques ont une idée relativement précise des gaz principaux qui forment l’atmosphère de Saturne (hydrogène notamment), ils ont en revanche beaucoup plus de mal à identifier les composés mineurs qui ne représentent qu’une infime partie de la composition de l’atmosphère.

Le grand plongeon de Cassini est à suivre aujourd’hui en vidéo à partir de 11h ou sur le compte Twitter d’Astronova.