11-03-2002
Pioneer 10 vous salue bien !
article de Laurent Laveder
Quel est le secret de Pioneer 10 ? C’est à se le demander ! La sonde, expédiée dans le Système Solaire il y a 30 ans, continue à répondre aux ordres venus de la Terre. Bien sûr, il faut aujourd’hui déployer une antenne de 70 m de diamètre pour capter le discret signal en provenance de la sonde.
Pioneer 10 a été lancée en direction de Jupiter le 2 mars 1972. Elle s’acquitta de sa mission en passant auprès de la géante gazeuse en décembre 1974, puis continua sa route en direction des profondeurs glacées du Système Solaire, avec pour étape ultime, l’étoile Aldébaran (« l’œil rouge » de la constellation du Taureau).
Pour tuer le temps d’ici là (deux millions d’années, c’est long…), les scientifiques en ont profité pour analyser son environnement et tâcher d’en apprendre plus sur la très lointaine banlieue du Soleil. Fonçant à 12,24 km/s (soit 44 000 km/h) sur son orbite hyperbolique (elle ne reviendra donc jamais dans le Système Solaire), elle emporte avec elle une plaque permettant à d’éventuels extraterrestres de découvrir ces êtres vivants qui ont conçu cette sonde.
Economie d’énergie
En juin 1983, Pioneer 10 devient la première sonde à dépasser l’orbite moyenne de Pluton. Régulièrement, la Terre reprend contact avec la sonde. Son générateur nucléaire, fonctionnant à l’aide d’une pile au Plutonium, continue à lui fournir la puissance nécessaire à son fonctionnement. Mais depuis son lancement, la puissance décroît, au point que les techniciens ont du débrancher de nombreux appareillages devenus inutiles après le passage auprès de Jupiter. Cependant, ils ont laissé sous tension certains dispositifs, dont l’émetteur-récepteur permettant de garder le contact avec la Terre.
Le 17 février 1998, la sonde est déchue de son titre de « sonde la plus éloignée du Soleil ». Elle est battue par la sonde Voyager 1, lancée quelques années plus tard, mais voyageant plus rapidement dans une direction opposée à celle de Pioneer 10.
Pioneer 10 répond encore
Il y a quelques jours, le 2 mars 2002, soit 30 ans exactement après son lancement, la sonde répond à une requête envoyée depuis la Terre 22 heures et 6 minutes avant. La sonde qui est maintenant à 11,94 milliards de kilomètres de notre planète (soit 80 unités astronomiques) continue à fonctionner. Les techniciens sont même très satisfaits de la qualité de la transmission qui a duré trois heures et qui a permis de télécharger des mesures effectuées à l’aide du télescope à tube Geiger (cette expérience détermine l’énergie, l’intensité et l’origine des protons et des électrons du rayonnement cosmique). L’émetteur de Pioneer 10 fonctionne à 256 bps (bit par seconde). La patience est donc de rigueur quand on communique avec elle. Pensez qu’il faudrait 15 minutes pour rapatrier 30 ko de données provenant de la sonde, là où vous n’auriez besoin que de 4 secondes avec un modem à 56 000 bps !
Une grande oreille pour écouter la sonde
C’est donc près d’un jour après l’émission d’une requête que la Terre a reçu les premières données de Pioneer 10. Malgré les 11,94 milliards de kilomètres, les techniciens ont reçu un signal qu’ils qualifient de « haut et clair ». Pour réaliser cette prouesse, il a fallu utiliser une antenne de 70 m de diamètre, faisant partie du réseau DSN (Deep Space Network). En effet, le signal radio émis par la sonde a une puissance d’à peine 6 Watt, guère plus que votre téléphone portable !
Le poids des ans, le choc des données
Malgré tout, Pioneer 10 demeure utile à la communauté scientifique et continue à lui fournir des données susceptibles de découvertes. L’exemple le plus frappant remonte à octobre 1999, lorsque des scientifiques se sont aperçus que la sonde ne voyage pas aussi vite que le prévoient les lois de Newton. Il semble qu’elle subisse une très faible décélération, comme si elle éprouvait quelque nostalgie à quitter le Système Solaire. Cette très faible décélération, à peine 8 x 10(-10) m/s², affecte aussi Pioneer 11 et Ulysse. Bien que différentes hypothèses aient été émises, son origine est toujours un mystère !
Par ailleurs, le télescope à tube Geiger doit permettre de définir le moment où la sonde dépassera l’héliopause qui nous protège des rayons cosmiques provenant de l’Univers entier. Dès lors, on pourra considérer que Pioneer 10 est réellement sortie du Système Solaire pour entrer dans l’univers interstellaire. Les sondes Pioneer 11, Voyager 1 et Voyager 2 voyagent dans des directions opposées. Elles permettront de dresser une carte en trois dimensions très grossière de cette frontière impalpable.
La route est encore longue avant que Pionner 10 n’atteigne les environs d’Aldébaran ! Entre temps, les astronomes auront certainement percé le mystère de l’origine de l’accélération subie par la sonde et fait bien des progrès. A bientôt Pioneer 10 !
La sonde Pioneer 10 embarque une plaque en or anodisée sur laquelle figurent des informations qui devrait permettre à d’éventuels extraterrestres interceptant la sonde de faire notre connaissance. On y trouve, la forme de Pioneer 10, la position du Soleil par rapport à 14 pulsars, la transition hyperfine de l’atome d’hydrogène neutre et un schéma du Système Solaire.
Crédit : Nasa
Pioneer 10 a été contactée le 3 mars 2002. A 11,94 milliards de kilomètres, s’approche de l’héliopause, une frontière impalpable entre le Système Solaire et l’Univers interstellaire. A l’extérieur, on est directement soumis à l’intense bombardement des rayons cosmique provenant de l’Univers entier. On retrouve sur ce schéma la position de quelques unes des sondes qui traversent le Système Solaire.
Crédit : Nasa
Cet instrument est le télescope à tube Geiger (GTT en anglais). Il mesure l’intensité, l’énergie et l’origine des rayons cosmiques qui assaillent la sonde. C’est lui qui permettra de dire quand Pioneer aura atteint l’héliopause.
Crédit : NASA; Université d’Iowa.
