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New Horizons en route vers Pluton

Vue d’artiste New Horizons au-dessus de Pluton (Crédits Nasa)

Après deux faux départs, New Horizons est partie le 19 janvier 2006 vers la destination la plus énigmatique du système solaire : Pluton. La sonde en profitera pour jeter un œil sur Charon et la ceinture de Kuiper. Si la route est longue, le jeu en vaut largement la chandelle…

« Nos connaissances actuelles sur Pluton tiendraient sur un timbre poste » dixit Colleen Hartmann, administrateur adjoint de la Nasa. Pourquoi ? Et pourquoi tergiverser sur sa nature ? Daniel Benest, astronome à l’Observatoire de la Côte d’Azur (CNRS) et auteur de nombreux ouvrages (Comment naissent les étoiles, Les Mémoires d’Uranie, etc.) répond « ce n’est pas tant une question de nature que de vocabulaire

Les planètes principales du système solaire sont celles que l’on a classées pour des raisons historiques et à cause de leur taille importante, ou que l’on a pu croire comme telle. Exemple ? Pluton. Mais depuis la découverte d’un transneptunien plus gros qu’elle, le statut de Pluton est encore plus disputé ». En effet, en 2005 a été identifié un objet baptisé Eris (2003-UB313) plus volumineux que Pluton.

L’annonce d’une première estimation de son diamètre à environ 3000 km – 700 de plus que Pluton -  par une équipe allemande n’a fait qu’enfoncé le clou ! Information à préciser mais qui soulève une nouvelle question ‘8, 9 ou 10 planètes dans le système solaire ?’ sans trancher celle-ci : Pluton, planète ou astéroïde ?

Kuiper 

Dans le club des 9, successivement les 4 telluriques – Mercure, Vénus, la Terre, Mars – séparées des gazeuses -Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune - par une ceinture d’astéroïdes, puis le « vilain petit canard » loin derrière (de 4,4 et 7,4 milliards de km du Soleil selon sa position sur son orbite) n’ayant jamais eu droit à une visite de courtoisie orchestrée par l’homme : Pluton. Ensuite, qu’y a-t-il ? Gérard Kuiper, dés 1951, suppose la présence d’une ceinture de corps glacés et comètes au-delà de l’orbite de Neptune.

Système solaire (Crédits Nasa:Adam850, stanlekub)

Quant à l’amateur passionné Clyde Tombaugh « le jeune découvreur de Pluton » reprend Daniel Benest, « il a continué pendant plus de 20 ans à explorer le ciel sur 30 degrés de part et d’autre de l’écliptique à la recherche d’autres corps analogues mais n’a rien trouvé ». Faute d’instruments d’observation suffisamment puissant !

Pluton a été découverte en 1930 et son satellite Charon en 1978. En 2005, Hubble en a repéré 2 autres (S/2005 P1 et S/2005 P2) !

Pourtant, il y avait bien quelque chose - confirmation en 1992 – la ceinture de Kuiper riche de plus de 100 000 astéroïdes (nains de glace) dont certains au diamètre supérieur à 2300 km (celui de Pluton)…

Ni tellurique, ni gazeuse, faite d’un mélange de roche, de glace, atmosphère composée d’azote, hydrogène, méthane et monoxyde de carbone, Pluton n’est-elle finalement qu’un simple élément de cette ceinture ? Interrogation porteuse d’espoir… « Explorer Pluton et la ceinture de Kuiper revient à faire des fouilles archéologiques dans la partie la plus éloignée du système solaire, un endroit ancien où on peut trouver des indices de l’histoire de la formation des planètes » assure Alan Stern, responsable de la mission New Horizons.

L’excentrique 

Pluton (Crédits NASA, ESA and G. Bacon (STScI)

Pluton donne toujours dans l’extravagance. Ne serait-ce qu’en formant ce duo de choc sans équivalence avec sa grande copine Charon (sa lune ou satellite) postée à 19640 km d’elle. L’une tournoie sans cesse autour de l’autre et réciproquement !

En plus, on sait à peine à quoi elles ressemblent car même le télescope Hubble – la crème des paparazzis spatiaux – n’a pu voler que de troubles clichés aux tons gris. Ce qu’on sait ? C’est qu’il fait froid (-230°C en moyenne) et noir sur Pluton et qu’elle n’est pas du genre pressé - 6,38 jours pour faire un tour sur elle -même, 248,6 ans pour une révolution complète autour du Soleil…

A côté, la Terre et ses 24h et 365 jours respectifs fait figure de bolide. Pour couronner le tout, son orbite est en forme d’ellipse si prononcée qu’elle peut aussi bien se trouver à 4,4 milliards qu’à 7,4 milliards de km du soleil. Une orbite grossièrement circulaire, c’était bien trop commun pour elle ! Autre caprice : elle s’écarte beaucoup de l’écliptique (plan géométrique contenant l’orbite de la Terre) contrairement à ses collègues qui tâchent pour la plupart de ne pas trop s’en éloigner.

Go !

Lancement de la sonde New Horizons par fusée (Crédits NASA:Kim Shiflett)

650 millions de dollars, la Nasa n’a pas lésiné sur les moyens pour New Horizons, poids plume (478 kg) équipée de 7 instruments de mesures. Seule contrainte : le timing, serré. La sonde doit impérativement arriver avant 2020… avant que l’atmosphère de Pluton qui s’éloigne du Soleil depuis 1989 soit gelée, le sol couvert de glace !

Circonstances qui rendraient impossible l’étude de sa topographie et de sa composition atmosphérique. Pour cette raison et d’autres (configuration des planètes), la sonde devait idéalement quitter Cap Canaveral en Floride avant le 27 janvier 2006… Vents forts le 17 en Floride, le 18 au Maryland (panne électrique au centre de contrôle de la sonde à l’Université Johns Hopkins !), le décollage a donc eu lieu le 19 janvier. Un grand jour pour la Ferrari des lanceurs, la fusée Atlas V-551, qui l’a propulsée à 58400 km/h vers des aventures décoiffantes…

La toute première ? Un coup d’accélérateur en mars 2007 (75000 km/h !) via la force gravitationnelle de Jupiter, puis vogue la galère grâce au générateur thermoélectrique au plutonium (200 watts). Enfin, New Horizons arrivée aux alentours de juillet 2015 aura 6 mois pour examiner Pluton et Charon sous toutes les coutures. Escale, suivante ? La ceinture de Kuiper prévue pour 2022 !

Article rédigé pour le magazine Questions Réponses (mars 2006) 

Note importante : en août 2006, Pluton et Eris (dont on sait plus de choses en 2012) ont été classées, avec Cérès, dans une nouvelle catégorie d’objets célestes du système solaire par l’Union Astronomique Internationale, les planètes naines 

5 questions à l’astronome Daniel Benest 

Pouvez-vous définir ce qu’est une planète? Un astéroïde ?

Une planète est un corps céleste où il n’y a pas, n’a jamais eu ou n’aura jamais de réactions thermonucléaires naturelles – mais il peut y avoir de la radioactivité – et qui, pour celles que l’on connaît, orbitent autour d’une étoile ou d’une naine brune. Un astéroïde ? C’est une petite planète surtout rocheuse (comme on en trouve dans la ceinture principale entre Mars et Jupiter) ou plutôt glacée (comme dans la ceinture de Kuiper, et comme les comètes).

Comment a finalement été découverte la ceinture de Kuiper ?

Il a fallu l’évolution des récepteurs de lumière (ccd), une motivation suffisante, l’évolution des théories… et un peu de chance !

Que va faire New Horizons une fois arrivée à bon port ?

Des observations (cartographie 4-couleurs, spectroscopie infrarouge et ultraviolet), analyser les perturbations radio, le vent solaire, etc.

Et quels genres de renseignements obtiendra-t-elle de Pluton ?

Des éléments sur l’état de sa surface (comptage de cratères d’impact, etc.), de son atmosphère et son environnement ; sur Charon… et ses autres lunes.

Quelles réponses peut-on espérer obtenir sur la formation des planètes ?

D’abord sur l’origine (où, quand, comment) de Pluton-Charon et d’éventuels autres corps visités. Ensuite sur les analogies et les différences avec les autres planètes au sens large : en quoi des objets comme Pluton ont pu être des embryons menant aux planètes géantes actuelles ? D’autres surprises peuvent arriver… Et c’est très bien ainsi !

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