Voyager 1

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Voyager 1
Description de cette image, également commentée ci-après
Voyager 1.
Données générales
Organisation Drapeau des États-Unis NASA
Constructeur Drapeau des États-Unis JPL
Programme Programme Voyager
Domaine Étude de Jupiter, Saturne, de leurs lunes et du milieu interstellaire
Type de mission Survol
Statut En activité
Lancement
(40 ans, 3 mois et 4 jours)
Lanceur Titan Titan IIIE/ Centaur
Identifiant COSPAR 1977-084A 1977-084A
Principaux jalons
Lancement 5 septembre 1977
Survol Jupiter 9 mars 1979
Survol Saturne 9 novembre 1980
Sortie de l' héliosphère 16 décembre 2004
Distance par rapport au Soleil 20 944 040 000 km au 11 octobre 2017
Distance par rapport à la Terre 21 008 710 000 km au 11 octobre 2017
Caractéristiques techniques
Masse au lancement 721,9 kg
Masse instruments 105 kg
Masse ergols 90 kg
Δv 143 m/s
Contrôle d'attitude stabilisé 3 axes
Source d'énergie 3 x générateurs thermoélectriques à radioisotope
Puissance électrique 450 Watts (au lancement)
Site http://voyager.jpl.nasa.gov/
Principaux instruments
ISS Caméras
IRIS Spectromètre infrarouge
UVS Spectromètre ultraviolet
CRS Analyse rayons cosmiques
LECP Particules à faible énergie
PPS Photopolarimètre
PRA Récepteur ondes de plasma
PLS Détecteur de plasma
PWS Récepteur ondes de plasma
RSS Radio science
MAG Magnétomètre

Voyager 1 est l'une des deux sondes spatiales jumelles du programme spatial Voyager de la NASA lancées le 5 septembre 1977 pour étudier les planètes externes du Système solaire qui n'avaient jusque-là été observées qu'au moyen de télescopes situés sur Terre. Cette mission est rendue possible par un alignement exceptionnel des planètes externes qui ne se reproduit que tous les 176 ans. L'objectif principal de Voyager 1 est de collecter des données sur les systèmes de Jupiter et de Saturne avec une emphase particulière sur la lune principale de cette dernière, Titan. Voyager 1 est, avec sa sonde jumelle, à l'origine d'un grand nombre de découvertes sur le Système solaire remettant parfois en cause ou affinant les modèles théoriques existants. Elle est, à ce titre, une des missions spatiales les plus fructueuses de l' agence spatiale américaine. Parmi les résultats les plus remarquables figurent le fonctionnement complexe de la Grande Tache rouge de Jupiter, la première observation des anneaux de Jupiter, la découverte du volcanisme d' Io, la structure étrange de la surface d' Europe, la composition de l' atmosphère de Titan, la structure inattendue des anneaux de Saturne ainsi que la découverte de plusieurs petites lunes de Jupiter et de Saturne.

La sonde spatiale fait preuve d'une grande longévité et dispose toujours en 2015 d' instruments opérationnels qui collectent des données scientifiques sur le milieu traversé. Elle a quitté en l' héliosphère – la région de l'espace placée sous l'influence magnétique du Soleil – et progresse désormais dans le milieu interstellaire. À compter de 2020, les instruments devront néanmoins être progressivement arrêtés pour faire face à l'affaiblissement de sa source d' énergie électrique, fournie par trois générateurs thermoélectriques à radioisotope en raison de l'éloignement du Soleil. Voyager 1 ne sera plus capable de transmettre de données au-delà de 2025 [1].

Voyager 1 est une sonde spatiale de 825,5 kilogrammes ( ergols compris) centrée autour d'une énorme antenne parabolique de 3,66 mètres de diamètre dont la taille est destinée à compenser l'éloignement de la Terre. Elle emporte dix instruments scientifiques représentant une masse de 104,8 kilogrammes dont une partie se situe sur une plateforme orientable. Au , la sonde est à environ 20 944 040 000 kilomètres (140 ua) du Soleil et à environ 21 008 710 000 kilomètres (140,43 ua) de la Terre.

Programme Voyager

Article détaillé : Programme Voyager.

Voyager 1 est, avec Voyager 2, l'une des deux sondes composant le programme Voyager. Ce programme spatial est mis en place par l' agence spatiale américaine (NASA), pour explorer les planètes externes ( Jupiter, Saturne et au-delà) qui n'ont jusque-là pas été étudiées du fait de la complexité technique d'un tel projet. L'agence spatiale souhaite profiter d'une conjonction exceptionnelle des planètes extérieures qui ne se reproduit que tous les 176 ans et qui doit permettre aux sondes de survoler plusieurs des planètes pratiquement sans dépenser de carburant, en utilisant l' assistance gravitationnelle des objets précédemment visités. Après avoir renoncé pour des raisons budgétaires à un projet très ambitieux, la NASA parvient à construire deux engins parfaitement adaptés à ce programme complexe, comme vont le prouver la longévité et la qualité du matériel scientifique récolté par les deux sondes. Le projet est lancé officiellement le et la fabrication des sondes spatiales démarre en avec l'achèvement de la phase de conception. Les sondes Pioneer 10 (lancée en 1972) et 11 ( 1973), chargées de reconnaître le parcours, apportent des informations vitales sur la forme et l'intensité du rayonnement autour de la planète Jupiter qui sont prises en compte dans la conception des Voyager.

Objectifs

L'objectif du programme Voyager est de collecter des données scientifiques sur les planètes externes ( Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune) qui à l'époque sont pratiquement inexplorées : seules Pioneer 10 et 11, des sondes légères développées pour servir d' éclaireurs aux sondes Voyager mais disposant de peu d'instruments, se sont jusqu'à présent approchées de Jupiter et Saturne. L'objectif principal assigné aux deux sondes est de recueillir des données permettant de mieux connaître les deux planètes géantes, leur magnétosphère et leurs satellites naturels. Ces derniers, qui sont pour certains de la taille d'une planète, sont très mal connus. L'étude de la lune Titan, dont on sait déjà à l'époque qu'elle possède une atmosphère évoluée, est jugée aussi importante que l'exploration de Saturne, sa planète mère. Enfin, le recueil des données sur les deux autres planètes géantes du Système solaire, Uranus et Neptune, sur lesquelles très peu d'informations sont acquises du fait de leur éloignement, constitue un objectif majeur dans la mesure où l'étude de Jupiter et Saturne a pu être menée à bien [2].

Voyager 1, qui précède sa sonde jumelle, a pour objectif initial d'explorer Jupiter et Saturne. Elle doit achever sa mission d'exploration par le survol à faible distance de Titan, la principale lune de Saturne. Mais elle doit, pour y parvenir, effectuer une manœuvre qui lui fait quitter le plan de l'écliptique, excluant toute possibilité d'explorer une autre planète extérieure. Le survol et l'étude d'Uranus et Neptune sont donc confiés à Voyager 2 [3]. Pour passer de Jupiter à Saturne, la sonde utilise l' assistance gravitationnelle de la première planète qui lui fournit une accélération importante tout en la plaçant dans la direction de la seconde.

Compte-tenu de leur bon état de fonctionnement à l'issue de leur mission primaire en 1989, de nouveaux objectifs ont été fixés aux sondes spatiales après leur survol des planètes externes. La mission VIM (Voyager Interstellar Mission) a pour objectif l'étude des régions très mal connues situées aux limites de la zone d'influence du Soleil. Sont distingués le choc terminal et l' héliopause avant de, une fois l' héliogaine traversée, déboucher dans le milieu interstellaire dont les caractéristiques ne dépendent plus de notre étoile [4].

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