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Reflet du soleil sur un lac de méthane de Titan, capté par la sonde Cassini. Crédit : NASA/JPL/SSI.

La Nasa a présélectionné une mission d’exploration des lacs de Titan, le satellite de Saturne, dans le cadre de son programme Discovery.

Lancé en 1992, ce programme sélectionne des missions spatiales ciblées et peu onéreuses, dont le temps de préparation ne doit pas excéder trente-six mois.

Première exploration d’une mer extraterrestre ?
Time (Titan Mare Explorer) est un projet d’atterrisseur prévu pour explorer Titan. Ou plus précisément d’« amerrisseur », car la sonde doit se poser, puis flotter sur les lacs de méthane et d’éthane du satellite de Saturne.

Si la mission voit le jour, Time sera lancée en 2016 et arrivera à bon port en 2023. La capsule voguera ensuite durant trois mois pour étudier la composition et le comportement de Ligeia Mare, deuxième lac par la taille de l’hémisphère Nord de Titan.

Deux autres missions sur les rangs
La planète Mars et une comète sont des concurrents plus « classiques » de Time dans la compétition du programme Discovery.

L’atterrisseur Gems (Mars Geophysical Monitoring Station) propose de sonder les profondeurs de la planète rouge, afin d’étudier son oscillation, sa sismologie et sa géothermie.

La sonde Comet Hopper ambitionne, elle, de se poser à plusieurs reprises sur une comète pour suivre l’évolution de ses interactions avec le Soleil.

Un an pour convaincre
Ces trois missions sont les rescapées des 28 propositions soumises à la Nasa en 2010. Chacune va recevoir 3 millions de dollars pour peaufiner son projet, avant une nouvelle évaluation de la Nasa en 2012. La mission retenue devra impérativement rester dans une enveloppe de 425 millions de dollars (hors lancement).

Laurent Brasier, le 9 mai 2011

Même si le risque de collision avec Apophis s’éloigne, l’astéroïde coupe régulièrement l’orbite de la Terre. L’illustration ci-dessus est un photomontage. Crédit: Nasa/C&E Photos.

Le risque d’impact entre l’astéroïde Apophis et la Terre vient d’être revu à la baisse. Des observations menées au Pic du Midi début 2011 ont en effet permis d’affiner la connaissance de l’orbite de ce corps menaçant, d’une taille de 270 mètres.

Dans la zone d’incertitude de sa trajectoire mesurant environ 68×857 km, six orbites dangereuses étaient encore possibles. Avec les nouvelles données, la zone d’incertitude s’est réduite à 62×524 km, mais surtout, elle s’est déplacée.

Il ne reste plus que trois trajectoires capables de mener à une collision en 2068, 2085 ou 2088. Mais, pour David Bancelin, astronome à l’IMCCE et co-auteur de ce résultat, « la probabilité est désormais infime ». En effet, pour être menaçant, l’astéroïde devrait se trouver actuellement avec une précision de l’ordre du centimètre sur l’une des trajectoires dangereuses !

Ci-dessous, Apophis observé le 7 mars 2011 avec le télescope de 1 mètre du Pic du Midi.
Crédit : Observers: F. Colas, F. Vachier, M. Birlan(IMCCE).

Un avenir incertain

Même si le risque est proche de 0 dans le siècle qui vient, ces nouvelles observations ne rendent pas pour autant Apophis inoffensif. Il continuera à flirter régulièrement avec la trajectoire de la Terre. Mais comme la connaissance fine de l’orbite de l’astéroïde se dégrade avec le temps, « au-delà de cent ans, les prévisions deviennent trop imprécises pour en tirer une conclusion significative », indique David Bancelin.

En cas de collision avec notre planète, ce corps de 270 mètres de diamètre libérerait autant d’énergie que 34 000 bombes d’Hiroshima. Sur la terre ferme, l’impact se sentirait sur plusieurs centaines de kilomètres. Dans l’océan, ce serait encore pis : le tsunami occasionné atteindrait 170 mètres de hauteur et une vitesse de 100 km/h !

Un astéroïde médiatique

Lors de sa découverte en 2004, Apophis avait momentanément fait la une des médias. Et pour cause : les premières estimations de sa trajectoire conduisaient à un risque de collision non négligeable 13 avril 2029 (un vendredi, ça ne s’invente pas). Cette première estimation lui avait valu « l’honneur » de grimper au niveau de risque 4/10 sur l’échelle de Turin. Pour la première fois, un astéroïde menaçant connu, avait une probabilité supérieure à 1% d’entrer en collision avec la Terre. Du jamais vu ! Mais aujourd’hui, à moyen terme, il n’est plus que de 0 sur cette même échelle.

C’est notamment pour devancer la menace de ces fameux astéroïdes géocroiseurs que plusieurs télescopes scrutent inlassablement le ciel. Comme le montre la vidéo ci-dessous, nous avons récemment franchi le cap du demi-milliard d’astéroïdes connus, mais il en reste beaucoup de la taille d’Apophis à débusquer.

JL Dauvergne , le 10 mai 2011

La Terre n’est pas menacée par l’astéroïde 2010 SO16 qui partage son orbite. Crédit : Nasa/Ciel et Espace Photos

L’astéroïde 2010 SO16, découvert en septembre dernier par le satellite Wise, partage la même orbite que notre planète. C’est ce que viennent de montrer deux astronomes de l’observatoire d’Armagh au terme de plusieurs mois d’enquête, mêlant observations au sol et simulations informatiques.

Une trajectoire en fer à cheval

Vu de la Terre, 2010 SO16 circule sur une trajectoire étrange. Il s’éloigne puis se rapproche alternativement de notre planète sur une orbite en fer à cheval. Il met 175 ans pour aller d’une extrémité de son orbite à l’autre et ne passe jamais à moins de 4 millions de kilomètres de la Terre. Mais malgré ces bizarreries, il n’est pas unique en son genre puisque c’est le quatrième objet de ce type repéré en dix ans.

Ce sont en fait sa taille et la stabilité de son orbite qui le distinguent de ses congénères 5459 YORP, 2002 AA29 et NEA 2001 GO2. Apostolos Christou et David Asher ont en effet calculé que 2010 SO16 tournait avec notre planète depuis au moins 250 000 ans, contre quelques milliers d’années pour les trois autres astéroïdes. Avec 300 m de diamètre environ, il est aussi dix fois plus gros qu’eux.

2010 SO16, relique de la formation de la Terre ?

Quel événement a bien pu projeter cet astéroïde sur son orbite en fer à cheval ? Pour des raisons liées à la mécanique céleste, les chercheurs jugent « improbable » qu’il puisse venir directement de la ceinture d’astéroïdes. L’origine invoquée pour 5459 YORP – l’éjection depuis le système Terre-Lune – colle mal elle aussi au cas de 2010 SO16.

Reste l’idée selon laquelle l’astéroïde serait issu des points de Lagrange L4 et L5 du système Soleil-Terre (voir notre article dans C&E n°472). Si ces points d’équilibre gravitationnel sont encore peuplés de petits corps, comme l’espèrent les astronomes, alors il s’y trouve peut-être des reliques de la formation de la Terre.

2010 SO16 pourrait être l’un de ces précieux spécimens.

David Fossé, le 8 avril 2011

Curiosity, ici en cours de préparation au JPL, ressemble déjà beaucoup à ce qu’il sera lorsqu’il roulera dans les sables de Mars en août 2012. Crédit : Nasa/JPL-Caltech.

Un film d’animation de la Nasa montre dans le détail comment son robot mobile, véritable voiture automatique, va se poser sur la planète rouge.
Prévu pour être lancé entre le 25 novembre et le 18 décembre 2011, le Rover Curiosity est actuellement en cours de préparation au Jet Propulsion Laboratory (JPL) de Pasadena, en Californie. Il devrait rouler sur les étendues arides de Mars en août 2012. Mais avant cela, il faudra qu’il réussisse une phase délicate de sa mission : son atterrissage.

Une arrivée sur Mars à haut risque

Curiosity est un engin à 2,5 milliards de dollars dont la complexité a occasionné quelques retards avant ses premiers tours de roue. Comme il ne partira qu’en un seul exemplaire, contrairement à Spirit et Opportunity, la Nasa a redoublé de précautions et son atterrissage sera particulièrement surveillé : les deux sondes Mars Odyssey et MRO suivront son arrivée sur Mars et communiqueront toutes les informations utiles en cas de problème. Diverses innovations ont aussi été apportées à la procédure d’entrée dans l’atmosphère, de descente et d’atterrissage.

La Nasa résume toute la phase de descente vers la surface martienne dans la vidéo ci-dessous.

En route vers le Kennedy Space Center

Curiosity ainsi que son bouclier thermique et ses systèmes de descente et de vol seront acheminés vers Cap Canaveral, en Floride, durant les mois de mai et juin 2011. La date du choix du site d’atterrissage n’est pas encore connue.

Un rover égal à une Mini Cooper

Avec Curiosity, les robots mobiles martiens changent d’échelle : avec ses 3 m de long et ses 900 kg il est deux fois plus gros et cinq fois plus lourd que ses prédécesseurs Spirit et Opportunity. La Nasa le compare à une Mini Cooper, à ceci près qu’il possède 6 roues de 50 cm de diamètre, sensées lui permettre de passer des obstacles de 75 cm et éviter de s’enliser dans les dunes de la planète rouge, comme Spirit et Opportunity.

Un véritable laboratoire ambulant

Avec ses 10 instruments, Curiosity est bien équipé pour rechercher des traces de vie présente ou passée sur Mars. Le rover dispose d’une véritable trousse à outils, au bout de son bras (tout à gauche de l’image), pour prélever, préparer et analyser des échantillons de sols. Le boitier blanc en haut de son mât abrite un laser qui lui permettra de pulvériser des roches jusqu’à 7 m de distance et analyser leur composition. Il pourra bien sûr filmer ses découvertes, mais pas en 3D comme cela avait été espéré.

Laurent Brasier, le 7 avril 2011

Opportunity au bord du cratère de Santa Maria, dernière halte avant Endeavour. Crédit : Nasa/JPL/Cornell, M. Di Lorenzo & K. Kremer.

L’exploration du cratère Santa Maria achevée, l’infatigable rover martien reprend la route vers son but ultime : l’impressionnant cratère Endeavour.

Trois mois autour de Santa Maria

Depuis décembre 2010, Opportunity étudiait les abords du cratère Santa Maria, une petite cuvette de 80 m de diamètre et 9 m de profondeur. Dans sa traversée du désert des dunes de Meridiani Planum, ponctuée seulement par la découverte de quelques météorites, ce site a constitué une aubaine géologique pour les scientifiques. Il a aussi été un abri pour le rover pendant la période de conjonction solaire durant laquelle les communications avec la Terre ne sont pas possibles.

Encore 6,5 kilomètres d’effort

Désormais, c’est le gigantesque cratère Endeavour que les ingénieurs du Jet Propulsion Laboratory ont en ligne de mire. Après Endurance, Victoria et Santa Maria – des étapes ajoutées à mesure qu’Opportunity faisait la preuve de sa robustesse -, cet ultime cratère est aussi le plus grand que le robot aura eu à explorer. Avec ses 22 km de diamètre et ses 300 m de profondeur, ses remparts rocheux d’une cinquantaine de mètres dominent le paysage. Mais il est encore éloigné de 6,5 km.

Un record à la clé ?

Depuis son arrivée sur la planète rouge, le 25 janvier 2004, Opportunity a déjà parcouru 26,7 km. S’il atteint le cratère Endeavour, il affichera donc plus de 33km au compteur. Mais pour battre le record de distance parcourue à la surface d’une autre planète – 37 km, réalisé sur la Lune en 1973 par le robot russe Lunokhod 2 – quelques tours de roues supplémentaires seront nécessaires.

Laurent Brasier, le 29 mars 2011

Saturne vue dans un bon télescope d’amateur. Crédit : M. Weigand/C&E Photos

Ce dimanche 3 avril, la planète aux anneaux passe à l’opposition, c’est-à-dire qu’elle se trouve à l’opposé du Soleil sur la voûte céleste. Une période particulièrement propice pour l’observer à la lunette ou au télescope. Car c’est aussi la période de l’année où Saturne est au plus près de la Terre et où elle affiche une taille apparente maximale.

Saturne visible toute la nuit

Facilement visible à l’œil nu sous la forme d’une belle étoile jaune, Saturne traverse le ciel de printemps d’est en ouest : elle est visible dès le coucher du Soleil jusqu’au lever de celui-ci. C’est à minuit (temps universel) qu’elle est au plus haut dans le ciel, soit à 2 h en France. Elle reste visible toute la nuit le 3 avril mais c’est aussi le cas plusieurs jours avant et après cette date.

Une étoile de plus dans la Vierge

À l’œil nu, Saturne offre l’aspect d’un point très lumineux qui brille en continu, contrairement aux étoiles qui scintillent. Ce point brillant est repérable au-dessus de l’étoile principale Spica, de la constellation de la Vierge.

Pour repérer Spica et Saturne, partez de la constellation de la Grande Ourse (la célèbre casserole). Le manche de la casserole dessine un arc de cercle que vous prolongez jusqu’à tomber sur une étoile très brillante : Arcturus, de la constellation du Bouvier. Il faut encore prolonger l’arc de cercle pour tomber sur l’étoile Spica. La planète aux anneaux est le point très brillant au-dessus de Spica !

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Des anneaux à voir aux jumelles

Avec une paire de jumelles grossissant 15 ou 20x, vous devinerez une forme allongée : ce sont les anneaux. Attention, calez-vous bien pour ne pas bouger car cette observation est difficile.

Avec une petite lunette de 60 mm de diamètre et un grossissement de 50 à 80x, les anneaux deviendront évidents. Les astronomes chevronnés racontent souvent que voir Saturne est spectaculaire et très émouvant.

Si vous voulez aller plus loin et découvrir la couleur ocre jaune de la planète, ses nuages, n’hésitez pas à vous rendre dans une des Stations de nuit en France. Ces observatoires sont ouverts au public, des passionnés vous y accueilleront pour vous faire découvrir le ciel. La liste des Stations de nuit est disponible sur le site de l’afanet.

Pour en savoir plus sur les autres observations à réaliser ce week-end, écoutez notre podcast Éphémérides, avec Michaël Leblanc sur le site Ciel & Espace Radio.

Aurélie Bordenave, le 1 avril 2011

Première image de Mercure prise par Messenger après sa mise en orbite. Crédit: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

La première image prise par la sonde américaine Messenger après sa mise en orbite autour de Mercure a été reçue. La caméra à grand angle (WAC) montre une région de l’hémisphère sud centrée sur le cratère De Bussy. Cet impact entouré de rayons brillants mesure 80 km de diamètre. La résolution du cliché est de l’ordre de 2,7 km par pixel.

Messenger, qui s’est placée en orbite polaire le 17 mars 2011, a envoyé 363 autres images vers la Terre. Mais sa mission scientifique ne commencera que le 4 avril 2011. Dans l’intervalle, la sonde sera testée et enverra d’autres clichés, notamment grâce à sa caméra à haute résolution.

Lancée le 3 août 2004, la sonde a survolé trois fois la planète la plus proche du Soleil : le 14 janvier 2008, le 6 octobre 2008 et le 29 septembre 2009. Ces passages successifs lui ont permis de modifier progressivement sa trajectoire afin de se placer sur orbite autour de Mercure en usant un minimum de carburant. La véritable mission commence maintenant. Les scientifiques en attendent plus de 75000 images et des mesures diverses.

Philippe Henarejos, le 30 mars 2011.

Protubérance photographiée par SDO. Crédit : Nasa/SDO/Ciel et Espace Photos

De nouvelles vidéos montrent notre étoile en pleine forme en train de se diriger vers son pic d’activité prévu pour 2013. Elles ont été réalisées par la sonde solaire SDO (Solar Dynamic Observatory), partie photographier le Soleil voici un peu plus d’un an, le 11 février 2010.

Un réveil tardif

Alors que la reprise de l’activité du Soleil était prévue pour 2007, notre étoile a atteint son minimum d’activité depuis 100 ans au premier semestre 2009. Un réveil tardif survenu au moment où les spécialistes s’interrogeaient sur cette "panne".
Début 2010, les premières taches solaires du nouveau cycle sont apparues.

L’arrivée de SDO

Les premières images de la sonde nous sont parvenues en avril 2010. Depuis, le satellite n’a cessé de capturer des images impressionnantes, comme cette éruption géante de fin 2010. Cette semaine encore, SDO a capturé de belles images

Ci-dessous, un immense nuage de gaz qui jaillit de la chromosphère s’étend dans la couronne solaire. C’est une protubérance de dizaines de milliers de kilomètres de haut ! Cette vidéo a été créée à partir des images de SDO du 19 mars dernier.

La seconde vidéo permet de visualiser, dans l’extrême ultraviolet, les boucles magnétiques où est canalisé le plasma solaire. Elle date du 22 mars dernier.

Aurélie Bordenave, le 30 mars 2011

Le trou noir Cygnus X-1 vampirise la matière de sa compagne, une étoile supergéante bleue. Crédit dessin : ESA.

Le satellite européen Integral a observé un rayonnement gamma émis à moins de 400 km de la surface du trou noir Cygnus X-1.

Ses propriétés uniques devraient permettre de répondre à une lancinante question : comment les trous noirs réussissent-ils à expulser des jets de matière à grande vitesse, alors qu’ils sont dotés d’une force d’attraction considérable ?

Un rayonnement gamma polarisé

« Nous avons observé que le rayonnement gamma de Cygnus X-1 est polarisé. C’est une première pour un trou noir ! » se réjouit Philippe Laurent, du laboratoire APC et principal auteur de la découverte.

Cent mille à un million de fois plus énergétique de la lumière visible, ce rayonnement gamma est né dans un environnement a priori chaotique. Aux abords d’un trou noir de 10 masses solaires, qui s’étend sur 30 km, la matière chauffée à plusieurs millions de degrés spirale à des vitesses proches de la lumière vers le puits sans fin. Pourtant, la polarisation observée par le satellite Integral trahit ici la présence d’un champ magnétique intense et… ordonné !

5 millions de secondes d’observation

« Le jet observé en ondes radio autour de Cygnus X-1 naît probablement à cet endroit, tout près du trou noir », explique Philippe Laurent.

Les particules arrachées à l’étoile compagne de Cygnus X-1 et attirées jusqu’ici seraient extraites de la fournaise par le puissant champ magnétique. Pour finalement être propulsées dans l’espace à la vitesse de la lumière.

Comment s’en assurer ? « Il faudrait essayer d’observer une polarisation gamma dans d’autres trous noirs », répond Philippe Laurent. Cela ne sera pas facile : près de 1400 heures d’observation ont été accumulées par Integral pour déceler la polarisation de Cygnus X-1. Or, dans sa catégorie, c’est l’un des astres les plus intenses du ciel.

Pour en savoir plus sur les trous noirs, écoutez notre série de podcasts « Voyage au cœur des trous noirs » sur le site Ciel & Espace Radio.

David Fossé, le 25 mars 2011

Cette vue en fausses couleurs montre l’arc nuageux formé à l’équateur de Titan, avant que ne soient détectées des traces de pluie dans son sillage. Crédit : Nasa/JPL/JL. Dauvergne/C&E Photos

Pour la toute première fois, les astronomes observent des pluies de méthane aux latitudes équatoriales du plus gros satellite de Saturne : Titan.

Une tempête en forme d’arc est apparue dans les régions équatoriales du satellite le 27 septembre 2010. Elle s’est transformée en vaste bande nuageuse les mois suivants, comme le détaille l’article publié le 18 mars 2011 dans la revue Science.

Un sol assombri sur les photos de Cassini
C’est dans le sillage de cette tempête que l’équipe de la sonde Cassini a trouvé les indices de pluies équatoriales. En effet, le sol s’est temporairement assombri dans certaines zones, un changement interprété comme une humidification des sols, causé par des précipitations.

Déjà, la mission Cassini avait détecté que des liquides avaient coulé par le passé dans cette région aride. Des indices qui suggéraient l’existence de précipitations ponctuelles et saisonnières sur cette zone.

Sur Titan, il pleut du méthane
Titan est le seul satellite du Système solaire à posséder une atmosphère. Mais il y fait très froid: -180°C. À cette température, l’eau reste gelée.

En revanche, certains hydrocarbures, en particulier le méthane, peuvent être liquides. Il pleut donc du méthane sur le gros satellite de Saturne. Un modèle confirmé par de nombreuses observations de précipitations et de lacs aux latitudes polaires.

Le réveil d’une activité météorologique à l’équateur s’explique par le fait que c’est actuellement la zone la plus exposée au Soleil. Le système de Saturne est en effet au début du printemps dans l’hémisphère Nord. Celui-ci a commencé en 2009, et avec un cycle complet de 30 ans, la saison correspond à un mois d’avril sur Terre.

JL Dauvergne, le 21 mars 2011