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La sonde New Horizons de la NASA atteint une distance rare et regarde le Voyager le plus éloigné

New Horizons est un long, long, long chemin de chez nous.

Quinze ans après son lancement depuis la Terre à une vitesse record, et six ans depuis qu’il est devenu le tout premier vaisseau spatial à voler Pluton, New Horizons de la NASA est sur le point d’atteindre un kilomètre que seules quatre autres sondes robotiques de l’histoire ont dépassé.

Le samedi (17 avril) à 20h42 HAE (0042 GMT le 18 avril), New Horizons atteindra 50 UA (unités astronomiques) du soleil – soit 50 fois la distance entre la Terre et le soleil. Cela représente 7,5 milliards de kilomètres (4,65 milliards de miles) ou environ 8 minutes-lumière.

Destination Pluton: la mission New Horizons de la NASA en images

En d’autres termes, à 50 UA, il faudra plus de 6,5 heures pour que les signaux envoyés de New Horizons atteignent la Terre, et cela en voyageant à la vitesse de la lumière.

« Je pense juste à l’énormité de celui-ci », Alan Stern, Nouveaux horizons chercheur principal au Southwest Research Institute à Boulder, Colorado, a déclaré dans une interview avec collectSPACE.com. « Cela n’a pas été fait depuis une génération, depuis que les Voyagers ont traversé ces distances, et nous sommes le seul vaisseau spatial là-bas dans l’héliosphère externe et la ceinture de Kuiper. »

Actuellement dans la ceinture de Kuiper au-delà de Pluton, New Horizons de la NASA n'est que l'un des cinq vaisseaux spatiaux à atteindre 50 UA (unités astronomiques), soit 50 fois la distance entre le soleil et la Terre, à sa sortie du système solaire.

Actuellement dans la ceinture de Kuiper au-delà de Pluton, New Horizons de la NASA n’est que l’un des cinq vaisseaux spatiaux à atteindre 50 UA (unités astronomiques), soit 50 fois la distance entre le soleil et la Terre, à sa sortie du système solaire. (Crédit d’image: NASA / JHUAPL / SwRI)

Way là-bas

New Horizons est le cinquième vaisseau spatial le plus éloigné de la Terre.

Pionnier 10, qui a été lancée en 1972 et a été la première sonde à traverser la ceinture d’astéroïdes et à voler par Jupiter, a atteint 50 UA le 22 septembre 1990. Aujourd’hui, elle est à environ 129 UA de la Terre.

Son navire jumeau, Pionnier 11, a atteint 50 UA un an plus tard en 1991. Il a été lancé en 1973 et en plus de voler par Jupiter, a été le premier à faire des observations directes de Saturne. Il est maintenant à environ 105 UA de la Terre.

Lancement de la NASA Voyager 1 le 5 septembre 1977, 16 jours après son jumeau, Voyager 2. Voyager 1 a étudié Jupiter et Saturne, tandis que Voyager 2 a également rencontré Uranus et Neptune. Voyager 1 aujourd’hui est à 152 UA de la Terre. Voyager 2 est à 127 UA. Alors que Pioneer 10 et Pioneer 11 ont cessé leurs activités il y a des années, les deux Voyagers restent actifs aujourd’hui.

le Les pionniers et les voyageurs sont si loin aujourd’hui qu’aucun d’entre eux n’est la sonde la plus proche de New Horizons. Le vaisseau spatial Juno de la NASA, en orbite autour de Jupiter, est à ce stade plus proche.

« Dans un avenir très lointain, nous serons si loin de tout le monde que nous serons plus proches des Voyagers et des Pionniers, mais nous ne les dépasserons jamais car trois des quatre vont plus vite que nous », a déclaré Stern. « En ce moment, nous sommes presque 100 AU de Voyager 1. »

Pour souligner la distance parcourue par Voyager 1, la NASA a dirigé la caméra de la sonde vers le système solaire interne en 1990, alors qu’elle était à environ 40,11 UA de la Terre. L’image mosaïque résultante, maintenant connue sous le nom de «Portrait de famille», a capturé six planètes – Vénus, Terre, Jupiter, Saturne, Neptune et Uranus – avec seulement quelques pixels de lumière chacune.

A 50 UA du soleil, New Horizons ne pouvait pas faire de même.

«Les calculs nous disent que cela brûlerait notre appareil photo parce que nous serions pointés vers le soleil», a déclaré Stern, notant que même à une si grande distance, le soleil reste trop brillant pour son imageur de reconnaissance à longue portée, qui a été calibré pour la rencontre faiblement éclairée avec Pluton. «Nous ne voulons donc pas faire cela tant que nous n’aurons pas dépassé la ceinture de Kuiper dans plusieurs années.»

Au lieu de cela, Stern et son équipe ont pointé New Horizons vers Voyager 1, marquant la première fois qu’un vaisseau spatial dans la ceinture de Kuiper a photographié l’emplacement d’un vaisseau spatial encore plus éloigné voyageant maintenant dans l’espace interstellaire.

« Bien sûr, nous n’avons pas vu Voyager 1 parce qu’il est trop faible, mais nous avons imaginé le champ d’étoiles », a déclaré Stern à collectSPACE. « Nous avons regardé avec la caméra où se trouve le vaisseau spatial le plus éloigné et avons pris une photo de ce champ d’étoiles depuis notre position dans la ceinture de Kuiper. C’est juste d’une beauté envoûtante pour moi, même si ce n’est qu’une image d’étoiles. »

« Ceci est un hommage à La mission pionnière du Voyager, en plus de marquer ce que nous faisons », a-t-il déclaré.

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Pour marquer l'atteinte de 50 UA, New Horizons de la NASA a pointé sa caméra en direction de Voyager 1 (marquée d'un cercle jaune).  À environ 100 UA de New Horizons lorsque cette image a été prise, Voyager 1 était trop faible pour être résolu.

Pour marquer l’atteinte de 50 UA, New Horizons de la NASA a pointé sa caméra en direction de Voyager 1 (marquée d’un cercle jaune). À environ 100 UA de New Horizons lorsque cette image a été prise, Voyager 1 était trop faible pour être résolu. (Crédit d’image: NASA / JHUAPL / SwRI)

Sur la colline

Plus qu’un simple chiffre rond, atteindre 50 UA signifie que tout ce que New Horizons fait maintenant dépasse sa durée de vie de conception prévue.

«L’une des premières choses que vous faites lors de la conception d’un vaisseau spatial est de définir des exigences, et l’une des choses que nous devions définir était la distance maximale à laquelle nous concevions le vaisseau spatial pour opérer», a déclaré Stern. « Maintenant, vous construisez toujours des marges pour pouvoir faire mieux, mais nous devions avoir un certain nombre, donc si nous franchissions cette ligne d’objectifs, nous pourrions déclarer la victoire – que le vaisseau spatial avait atteint ses objectifs de conception. »

« Cette ligne de but était de 50 UA », a déclaré Stern.

New Horizons a volé près de Pluton, retournant le premier regard rapproché sur le monde et ses lunes, en juillet 2015, lorsque le vaisseau spatial était à 39,2 UA du soleil. Puis, le jour de l’an 2019, New Horizons fait le survol le plus éloigné de l’histoire (à ce jour), capturant les premières observations rapprochées d’un petit objet de la ceinture de Kuiper (« Arrokoth ») à une distance de 43,4 UA du soleil.

« Nous récupérons toujours les données de ce survol », a déclaré Stern. «Pendant ce temps, alors que nous traversons la ceinture de Kuiper, nous faisons trois autres choses: nous étudions l’environnement héliosphérique, le plasma, la poussière et le gaz; nous étudions d’autres objets de la ceinture de Kuiper, nous savons qu’il y en a plus que 30 que nous avons observés d’une manière impossible à partir de la Terre ou de tout autre vaisseau spatial; et nous utilisons le télescope Subaru à Hawaï, qui est l’un des plus grands télescopes au monde, pour trouver de nouveaux objets de la ceinture de Kuiper à étudier et en espérant que nous trouver une cible de survol, car nous avons encore du carburant dans le réservoir et sommes capables de faire un autre survol. « 

L’espoir est de trouver une autre cible avant que New Horizons ne soit à court de pouvoir. Bien qu’il tire son électricité d’une batterie nucléaire (un générateur thermoélectrique à radio-isotope, ou RTG), son alimentation au plutonium génère 33 watts de moins chaque décennie. À la fin des années 2030, lorsque New Horizons sera à ou près de 100 UA du soleil, il se peut que la puissance soit trop faible pour fonctionner.

Même si New Horizons ne parvient pas à 100 UA, Stern est impressionné par le chemin parcouru par la mission et encore plus par tout ce que son équipe a pu accomplir.

« Lorsque les Voyagers ont volé, leur équipe était de 450 personnes. New Horizons le fait sur environ 50 nombril, donc environ 10 fois plus petit », a-t-il déclaré.

«Quand je pense à ce que notre équipe a accompli au cours de ces 15 années avec un vaisseau spatial et pas de sauvegarde, allant jusqu’au bout pour étudier Pluton pour la première fois, la ceinture de Kuiper pour la première fois et maintenant passer le marqueur 50 UA où il a été conçu pour être sa distance maximale, cela ressemble à de la science-fiction pour moi », a déclaré Stern. « Je dois me pincer que ce groupe de personnes était réellement capable de faire cette chose, c’est tellement plus grand que la vie. »

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