Lancé par la NASA en 1977, le programme Voyager — composé des sondes Voyager 1 et Voyager 2 — avait pour but d’étudier les planètes du Système solaire. Les deux sondes ont survolé Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune et 48 de leurs satellites, fournissant ainsi de précieuses informations aux scientifiques au cours des dernières décennies. En 2012, Voyager 1 quitte le Système solaire et entre dans le milieu interstellaire. La récente détection d’une augmentation des rayonnements cosmiques par Voyager 2 indique-t-elle la sortie prochaine de la seconde sonde ?

Le programme Voyager a pour mission initiale l’étude des planètes externes. Voyager 2 est lancée la première le 20 août 1977, suivie de la sonde Voyager 1 le 5 septembre de la même année. Pesant environ 800 kg et dotées d’une douzaine d’instruments, les deux engins commencent alors leur grand tour du Système solaire afin de visiter les quatre planètes gazeuses et certains de leurs satellites. Le programme était prévu pour durer cinq ans.

Mais après avoir terminé leur mission d’analyse des planètes gazeuses, les sondes présentaient un si bon état de fonctionnement que la NASA a décidé de prolonger leur mission en assignant, en 1989, une deuxième partie au programme baptisée Voyager Interstellar Mission. Cette dernière devait permettre aux engins de recueillir des informations sur l’espace situé au-delà des planètes gazeuses mais toujours dans les limites de l’héliopause (frontière avec le milieu interstellaire) et, si possible, aller au-delà de celle-ci.

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Bien qu’elle ait été lancée après Voyager 2, Voyager 1 a été placée sur une trajectoire plus courte et a donc atteint Jupiter et Saturne en premier. En outre, Voyager 2 a effectué des manœuvres d’assistance gravitationnelle au niveau de Jupiter, Saturne et Uranus, la ralentissant d’autant plus. Le 25 août 2012, Voyager 1 franchit officiellement l’héliopause ; cette sortie dans le milieu interstellaire est confirmée le 9 avril 2013 par les mesures de densité du milieu effectuées par la sonde suite à la détection d’une éjection de masse coronale solaire.

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Illustration montrant les trajectoires des sondes spatiales des programmes Pioneer et Voyager dans le Système solaire. Crédits : NASA

À environ 123 UA (18.4 milliards de km), se trouve l’héliopause, la frontière entre le milieu interstellaire (le reste de l’Univers) et l’héliosphère (bulle de forme allongée dans l’espace, engendrée par les vents solaires). Voyager 2 traverse l’héliosphère extérieure depuis 2007 après être passé au-delà du choc de terminaison, c’est-à-dire le point de l’héliosphère où la vitesse des vents solaires est réduite à celle du son à cause de leur interaction avec le milieu interstellaire local. La sonde se situe aujourd’hui à environ 118 UA du Soleil.

« Depuis août dernier, l’instrument Cosmic Ray Subsystem de Voyager 2 a détecté une augmentation d’environ 5% des rayons cosmiques frappant la sonde, comparé à août 2017 » explique la NASA. « L’instrument de détection des particules chargées de basse énergie de la sonde a détecté une augmentation similaire dans les rayons cosmiques de plus haute énergie ».

Les rayons cosmiques sont des flux de noyaux atomiques et de particules relativistes de haute énergie circulant dans le milieu interstellaire. Leur vitesse est ralentie par leur interaction avec les vents solaires au niveau de l’héliopause, créant une cascade de rayonnements cosmiques entre l’héliopause et le choc de terminaison. En mai 2012, trois mois avant de franchir l’héliopause, Voyager 1 avait détecté la même augmentation des rayons cosmiques. Toutefois, cette augmentation n’indique pas nécessairement la sortie de Voyager 2.

positions sondes voyager heliopause

En 2012, la sonde Voyager 1 a franchi l’héliopause pour passer dans le milieu interstellaire. Depuis 2007, Voyager 2 traverse l’héliosphère extérieure. La détection récente d’une augmentations des rayonnements cosmiques indique-t-elle une prochaine sortie de la sonde ? Crédits : NASA/JPL

Le diamètre du Système solaire subit des phases d’allongement et de contraction au cours des 11 années du cycle solaire. Lorsque le Soleil est à son minimum d’activité, les vents solaires sont plus lents et moins énergétiques. À l’opposé, au niveau d’activité maximum, les vents solaires sont rapides et très intenses. Ainsi, à l’heure actuelle, il est difficile de prédire si cette augmentation des rayons cosmiques détectée par Voyager 2 correspond à sa sortie imminente dans le milieu interstellaire, ou bien si elle est due à l’activité solaire. Dans tous les cas, selon la NASA, cette sortie devrait assurément se faire avant 2030.

« Nous observons un changement dans l’environnement de Voyager 2, aucun doute là dessus. Nous allons en apprendre plus dans les mois suivants, mais nous ne savons toujours pas quand la sonde va atteindre l’héliopause. Pour le moment, nous n’y sommes pas encore, c’est au moins une chose que je peux affirmer » conclut Ed Stone, superviseur du Projet Voyager au Caltech.

En complément, voici un résumé en vidéo que nous avons réalisé il y a peu, de la trajectoire des deux sondes depuis leur lancement :

Source : NASA

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