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Après Mars, je m’attaque cette fois-ci à Saturne, vous allez le voir ce sera bien plus court… En effet la planète aux anneaux a été explorée par seulement 4 engins humains, tous américains.
Mais d’abord un peu d’histoire, la planète géante étant visible à l’œil nu elle est visible depuis toujours, des observations lors de la préhistoire sont d’ailleurs confirmées.
C’est Galilée avec sa célèbre lunette qui l’observe de prés pour la 1ére fois en 1610, il décrit les anneaux comme des « oreilles », ne comprenant pas ce qu’il voit.
Christian Huygens, avec un télescope beaucoup plus puissant découvre la lune Titan en 1655 et l’année suivante il comprend que la planète est en réalité entourée d’anneaux, qu’il pense être solide.
Jean-Dominique Cassini en 1675 montre qu’il y a non pas un mais plusieurs anneaux et ce n’est quand 1859, prés de deux siècles plus tard, que l’hypothèse d’anneaux composait de regroupement de petites particules en orbite arrivent avec James Clerk Maxwell, ce qui sera confirmé par la suite en 1895 par des études spectroscopiques.
Revenons maintenant à l’exploration spatiale de Saturne, comme vous pouvez l’imaginer la distance (la planète étant 10 fois plus éloignée du Soleil que la Terre) complique fortement les choses, le voyage prend plusieurs années, le record est de 3 ans pour Voyager 1.
Saturne se trouvant dans la partie externe du système solaire, la rejoindre nécessite une vitesse de lancement plus importante que pour d’autres astres plus proche, car il faut s’extraire du puits gravitationnel du système solaire et réduire au maximum la durée du voyage.
Le « freinage » a l’approche de la planète pour une mise en orbite est donc complexe et coûteux en ergols. Pour le moment une seule sonde s’est mise en orbite, Cassini-Huygens en 2004.
Autre particularité, la distance oblige l’utilisation d’une source d’énergie nucléaire (les RTG, pour générateur thermoélectrique à radio-isotope) pour produire de l’électricité, les panneaux solaires recevant 100 fois moins d’énergie à l’approche de Saturne que vers la Terre.
L’exploration débute en 1979 par le survol de la sonde Pioneer 11, après un voyage de 6 ans. L’engin traverse les anneaux de Saturne pour vérifier que l’espace entre les particules est suffisant et prend les premières photos de la planète.
Elle découvre 2 nouvelles lunes, un nouvel anneaux (le F) et établit que la température de Titan est trop faible pour que la vie y existe. La sonde continue ensuite sa route vers les confins du Système solaire avant la fin de sa mission en 1995.
Voyager 1 arrive dans le système Saturnien en 1980, après 3 ans de voyage. Elle survol Titan de très prés (6 940km) et ses photos indiquent que la lune possède une couche de nuages continue qui empêche de voir sa surface.
Ses instruments confirment la basse température et détectent des traces d'éthylène et d'hydrocarbures. Elle se dirige ensuite vers Saturne et son pôle sud à 124 000 km de son centre, elle observe les anneaux proches et 3 lunes (Dioné, Mimas et Rhéa).
Le tout dans un laps de temps de seulement 10 heures mettant fortement à contribution ses instruments avec des changements d’orientations ultra rapide à la limite de ses capacités.
9 mois après, Voyager 2 arrive à son tour. Ses caméras de meilleurs qualités que Voyager 1 analysent l’atmosphère de Saturne et ses configurations. Elle prend en photo Encelade, Japet, Hypérion, Janus, Prométhée et analyse avec un instrument radio la pression et la température des couches externes, elle y découvre de fortes variations.
Un blocage temporaire de la plate forme d’instrument compromet un temps la mission mais celle-ci se débloque 24h plus tard.
Le dernier engin n’est autre que la sonde Cassini-Huygens, pesant 5,6 tonnes pour un budget de 3,26 milliard de $ c’est de loin la mission Saturnienne la plus ambitieuse !
Après 3 survols il s’agit en effet cette fois-ci de se mettre en orbite afin d’étudier la planète et ses lunes pendant des années. La mission prévoit également de poser un atterrisseur, Huygens, sur la lune Titan pour une analyse en profondeur.
La sonde est lancée en 1997 et atteint Saturne 7 ans plus tard en 2004, c’est une réussite totale. La sonde analyse en profondeur la composition des anneaux, découvre une dizaine de nouvelles lunes, dont certaines très petites (moins de 10km).
Elle photographie la lune Phoébe pour la première fois et découvre les geysers d’Encelade, gros indice indiquant des océans souterrains pouvant potentiellement abrités la vie.
Elle étudie également l’étrange système nuageux de forme hexagonale au nord de la planète qui contient en son centre un ouragan de 2 000 kilomètres de diamètre, dont l’origine reste inconnue.
Fin 2004, Huygens (développé par l’ESA) atterri sur Titan et fourni une quantité énorme de données (474 mégaoctets) durant sa descente et son court passage sur la lune (1h12).
Il étudie l’atmosphère et la surface du satellite qui pourrait être de la glace sur le lieu atterrissage, enfin il trouve des indices d’écoulements de liquides par le passé.
En fin de mission Cassini se rapproche de Saturne pour étudier de prés son atmosphère, elle atteint une orbite située entre l’anneau D (le plus proche) et la planète.
Le 15 septembre 2017 après 293 orbites autours de Saturne, 127 survols de Titan, 23 d'Encelade et 162 d'autres lunes ainsi que 450 000 photographies prises, la sonde entre dans l’atmosphère de la planète envoyant de dernières précieuses données avant d’être détruite.
Depuis Cassini-Huygens, de nombreux autres projets ont vu le jour, mais ils ont tous été abandonnés. Certains prévoyais l’exploration des mers de Titan (Titan Mare Explorer, Oceanus) ou encore l’étude approfondie d’Encélade (Enceladus Life Finder).
Au final seule la mission Dragonfly de la NASA est sélectionnée, elle doit partir en 2026 et se poser sur Titan en 2034 pour une étude en profondeur du plus gros satellite de Saturne à l’aide d’un drone hélicoptère capable d'effectuer de courts vols automatisés.
